Winggreifer

Greifen und Bewegen

Das Kerngeschäft der Handhabungstechnik.
Angussgreifer (FIPA). 1 Angusskegel, 2 Spritzgießteil, 3 Sensor, 4 Greifbacke, 5 Signalkabel, 6 Angussgreifzange, 7 Einspannzapfen.

Greifen + Bewegen rücken begrifflich in die Nähe menschlicher Arbeitstätigkeit, schließlich ist die Bezeichnung „Handhabungstechnik“ von der menschlichen Hand abgeleitet, von der wir wissen, dass sie unglaublich vielseitig sein kann. Was recht einfach klingt, kann in der technischen Nachbildung auch sehr schwierig werden, weil Werkstücke und sonstige Greifobjekte unendlich viele Formen und Eigenschaften annehmen können. Und dann soll die Kernfunktion auch sicher und störungsfrei gewährleistet sein, besonders bei automatisierten Prozessabläufen.

Greifobjekte mit Unzulänglichkeiten

Nicht immer entsprechen die Greifobjekte den Idealvorstellungen der Automatisierungsplaner. Zwar lässt sich einiges anpassen, aber es bleibt genügend Unwägbares übrig. Sollen Greifobjekte beispielsweise mit dem Vakuumsauger angefasst werden, wünscht man sich beim Aufsetzen ebene Objektflächen. Findet der Sauger schräge Flächen vor, dann kann ein Faltenbalgsauger Einsatz finden, der gewisse Schrägstellungen beim Griff durchaus kompensieren kann. Die Weichheit der Falten gerät aber beim schnellen Verfahren zur wackeligen Sache. Das bedeutet weniger Beschleunigung. Eine Verbesserung ist aber möglich, wenn man das Objekt gegen feste Ausrichtstützen zieht, wie es das Bild 1 zeigt. So ergibt sich eine stabilisierte Transporteinheit.

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Wenn das Greifobjekt etwas luftdurchlässig ist, dann schmälert das die Haftkraft. Wird die Saugleistung erhöht, dann kann bei gestapelten Teilen ein zweites Teil mit angesaugt werden. Es wird ein Doppelteil aufgenommen. Der Durchsaugeffekt ist unangenehm und kann den Prozessablauf erheblich stören. Man braucht also einen Greifer, der mit Saugluft hält und gleichzeitig mit einem exakt dosierten Druckluftstoß durch das Greifobjekt hindurchbläst und im Moment des Abhebens vom Stapel das Doppelteil abwirft. Das zusätzliche Anhaftteil kann sich dann durch die eingebrachte Luftschicht nicht mehr halten und bleibt zurück. Ein Sauger, der dieses Kunststück ausführen kann, ist der in Bild 2 gezeigte Trennsauger. Wie man sieht, besitzt dieser Dichtlippen, mit denen eine Kreisringfläche (für Saugen) und eine zentrale Kreisfläche (für Blasen) abgegrenzt sind. Zu den luftdurchlässigen Werkstoffen gehören Holzleisten, Stabholzplatten, Pressspan und Papier sowie mittel- und hochverdichtete Faserplatten, aber auch Furniere in der Möbelindustrie. Das Druckluftniveau soll je nach Materialbeschaffenheit zwischen ein bis drei bar liegen.

Ein anderes Problem: Wie müsste ein Greifer aussehen, der mit laufend anderen Packungsgrößen bei Stapelaufgaben zurechtkommen soll? Wie kann man eine Greiffläche von variabler Größe technisch ausbilden?

Der größenflexible Flächengreifer

Flächengreifer arbeiten nicht punktuell, sondern mit vielen flächig verteilten "Saugporen", wobei sich unbelegte Saugöffnungen von selbst schließen, um das Vakuum und damit die Haftkraft zu erhalten. Der in Bild 3 vorgestellte "Winggreifer" ist für logistische Aufgaben konzipiert und er eignet sich besonders für die Mischpalettierung in der Lebensmittelbranche. Es handelt sich um einen Vakuum-Flächengreifer mit variabler Fläche.

Der spezielle Aufbau erlaubt es, Produkte auf einer Seite anzufassen und in Palettenschächte einzusetzen. Am unteren Ende der zentralen Führungssäule befindet sich der Hauptgreifer. Weitere Greifflächen lassen sich mit Hilfe von Pneumatikzylindern anklappen oder durch Verfahren zum Einsatz bringen. Weil diese Zusatzgreifflächen jeweils verschiedene Größe haben, kann die aktive Greiffläche insgesamt sieben verschiedene Größen annehmen, passend zu den jeweiligen Greifobjekten. Durch diese interessante Technik entstehen keine Störkonturen, die größer sind als die eingestellte Greiffläche. Der „Umbau“ des Greifsystems kann in Sekundenschnelle erfolgen. Die größtmögliche Fläche beträgt 400 x 500 Millimeter. Der Greifer ist eine logistikrelevante Lösung.

Spezielle Klemmgreifer

Viele Gegenstände haben eine "vernünftige" Form und lassen sich mit Standard-Backengreifer gut anfassen und bewegen. Das trifft auf die meisten Werkstücke in der Fertigungstechnik und Montage zu. Bei Kunststoffteilen ist das oft anders, weil nach dem Öffnen des Spritzgießwerkzeuges der Spritzling am Anguss gegriffen werden muss. Bei den Kunststoffteilen ist der Anguss ein Gebilde aus Angusszapfen, Angussverteiler und Angusssteg. Ein solcher Fall wird in Bild 4 vorgestellt. Die Greifbacken des Winkelgreifers sind verzahnt, um einen rutschfesten Griff zu bekommen. Außerdem wird der Greiferfolg indirekt über eine Sensorabfrage kontrolliert.

Doppelteile gefühlt

Beim Zuführen von Blechen kann durch Fett und Grat am Rand von Blechen oder Blechzuschnitten ein zweites Blech anhaften. Das kann zu immensen Schäden in der Arbeitsmaschine und zu erheblichen Produktionsausfall führen. Deshalb besitzt der in Bild 5 dargestellte Saugergreifer im Zentrum eine Sensorsonde. Beim Entstapeln von Blechen wird deshalb eine Doppelblechkontrolle durchgeführt. Beim einseitigen Messen der Blechdicke entscheidet die Sonde selbst, ob ein Eisenblech durch Detektion des magnetischen Flusses gemessen wird oder mittels Wirbelstromverfahren ein Nichteisenblech zu untersuchen ist. Bei einer Doppelblechsituation wird der Zuführvorgang abgebrochen.

Der Einsatz von Doppelblechsensorik ist bei allen Anlagen zum Abstapeln und Vereinzeln von Blechen und Platinen zur bewährten Kontrolltechnik geworden. Es gibt Sensoren die einseitig oder zweiseitig, berührend oder nichtberührend messen. Sie sind auch in rauer Umgebung zuverlässig. he

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