Robotergreifer für mehr Produktivität

Der Greifer muss passen

Greifsysteme entscheiden über Nutzen und Einsatz von Robotersystemen, denn erst der anwendungsgerechte Greifer macht den Roboter zur hochproduktiven Arbeitsmaschine. Ein Beispiel von Zimmer im Einsatz bei Kuka.

Bei Kuka in Augsburg beladen Greifer der Zimmer Group eine Werkzeugmaschine mit verschiedenen Bauteilen. In der Nebenzeit wird noch entgratet. Werkzeuwechsler sorgen für die nötige Flexibilität. (Foto: Zimmer)

Die Zimmer Group gehört mit ihrer Marke Sommer-automatic zu den Greiftechnikpionieren der ersten Stunde. Das Unternehmen hat vor mehr als 20 Jahren den weltweit ersten Standard-Parallelgreifer auf den Markt gebracht. Mit der Robotersparte bietet das Unternehmen seinen Kunden einen Baukasten, der neben eigentlichen Greifern auch Komponenten wie Wechselsysteme, Achsausgleiche, Crashschutz-Elemente und Drehverteiler enthält. Bei speziellen Anforderungen entwickelt Zimmer auch individuelle Greifsysteme oder Sondergreifer. Allein in der Entwicklung kundenspezifischer Greifsysteme arbeiten bei Zimmer vier Projektierer, 16 Konstrukteure und ein Konstruktionsleiter, die es zusammen auf mehr als 100 Jahre Konstruktionserfahrung bringen. Für den Roboterhersteller Kuka beispielsweise entwickelt und baut Zimmer kundenspezifische Greifsysteme - auch für die eigene Fertigung. Bei der Beladung eines Bearbeitungszentrums, auf dem Komponenten der Roboter KR Quantec bearbeitet werden, packt ein Roboter mit einem Greifsystem der Marke Sommer-automatic zu und übernimmt das hauptzeitparallele Be- und Entladen der Werkstückträger mit den bis zu 1,5 Meter langen Gussteilen.

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Effizienter Prozess durch Nutzung der Nebenzeiten
Das Bearbeitungszentrum ist mit einem Doppel-Palettenwechsler ausgestattet, so dass im Wechsel zwei unterschiedliche Paletten mit den Spannvorrichtungen für die so genannte Schwinge beziehungsweise das Karussell des Roboters in die Maschine eingefahren werden. Diese Abfolge macht es möglich, ein Werkstück in der Maschine zu bearbeiten, während die jeweils andere Palette komplett aus dem Bearbeitungszentrum herausgefahren und mit einem neuen Werkstück beladen wird. Der Roboter nimmt bei der Beladung der Werkzeugmaschine je eines der beiden Bauteile mit einem an das Werkstücke angepassten Greifsystem auf und legt es in die Werkstückaufnahme der jeweiligen Palette ein. Während die Palette mit einem unbearbeiteten Werkstück auf das Einfahren in das Bearbeitungszentrum wartet, tauscht der Roboter den Greifer gegen eine Bearbeitungsspindel aus und entnimmt aus dem Werkzeugmagazin ein Entgratwerkzeug oder eine von verschiedenen Bürsten. Damit entfernt der Roboter die Grate an dem fertig bearbeiteten Werkstück, bevor es zu weiteren Verarbeitung aus der Roboterzelle ausgeschleust wird.

Für die Handhabung der beiden Gussteile haben die Zimmer-Ingenieure innerhalb von nur sechs Wochen zwei an das Werkstück angepasste Greifsysteme entwickelt und gebaut. Um die Kosten möglichst gering zu halten, wurden dazu Standardmodule aus dem umfangreichen Lieferprogramm herangezogen. So besteht das Greifsystem für die rund 160 Kilogramm schwere Schwinge aus einem Parallelgreifer der Serie GP400 und einem Dreibackengreifer der Serie GD300. Für das 170 Kilogramm schwere Karussell hat der Hersteller dagegen einen Greifer konzipiert, der aus einem Parallelgreifer der Serie GP400 in Kombination mit einem Großhubgreifer des Typs GH6000 besteht. Beide Greifer sind jeweils in einen komplexen Träger integriert, bei dessen Konstruktion auf maximale Stabilität bei möglichst geringem Gewicht geachtet wurde, um die Tragfähigkeit des Roboters möglichst wenig zu belasten. Zudem wurde bei beiden Greifer eine Greifkraftsicherung eingebaut, die dafür sorgt, dass die Werkstücke auch bei einem Druckluftabfall noch sicher gehalten werden.

Für die maximale Flexibilität der Anlage sorgt ein Werkzeugwechsler der Serie WWR1200, der sowohl eine Druckluft- und Stromversorgung wie auch eine Medienübertragung enthält. Trotz der hohen Momentenaufnahme von 12.000 Newtonmeter baut der Werkzeugwechsler mit nur 85 Millimetern Höhe sehr flach - ein nicht zu unterschätzender Vorteil, weil dadurch der Schwerpunkt von Greifer und Werkstücks nahe am Handflansch des Roboters bleibt und die Momentebelastung am Handgelenk des Roboters nicht unnötig erhöht wird. Komplettiert wurde die Lieferung schließlich durch drei Ablagebahnhöfe zur Aufnahme der Greifer beziehungsweise der Entgratspindel sowie durch die Lieferung der Profinet-Technologie, die für die schnelle Datenkommunikation sorgt.   pb

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