30. AUGUST 2016

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Fortschritt im Vakuum


Rationelle und sichere Handhabung mit standardisierten Vakuum-Saugsystemen

Vakuumsauger haben sich als wirtschaftliche und vor allem auch betriebssichere Elemente für das Handling von Werkstücken aller Art längst durchgesetzt. Doch es bleiben noch viele Betätigungsfelder unberücksichtigt, weil der Vakuumtechnik immer noch etwas Exotisches anhaftet. Wer jedoch die Vorteile der Vakuumtechnik zu nutzen weiß, der findet immer wieder neue Ansätze für die kostengünstige Rationalisierung beim Teile-Handling.

Die Vakuum-Sauggreiftechnik behauptet heute ihren festen Platz beim Handhaben von Blechen, Platinen, Coils, Halbfabrikaten und Baugruppen oder auch Fertigprodukten wie Fässern, Behältern und großformatigen Gehäuseteilen. Werden Vakuumsauger als Greifer eingesetzt, lassen sich selbst Bauteile, Baugruppen oder Komplettgeräte mit sehr empfindlichen Oberflächen beschädigungsfrei handhaben. Entsprechend der Produktbeschaffenheit, oder genauer der Teileoberflächen, werden die Sauggreifer aus einem Baukasten ausgewählt und dann individuell konfiguriert. Die Vakuum-Saugtechnik gilt als sehr betriebssicheres Handhabungs-Hilfsmittel, und damit werden die Gefahren des manuellen Handlings deutlich gemindert.

Außerdem ermöglicht das Arbeiten mit Vakuumsaugern, und erst recht mit kombinierten Vakuum-Saughebern, das leichte Entnehmen und Umsetzen von Rohteilen, Halbfabrikaten oder Fertigprodukten aus Regalen beispielsweise auf eine Schneidanlage. Ohne Hilfsmittel bedeutet das regelmäßig Schwerstarbeit für mehrere Werker, zumal die Güter oftmals auch noch gewendet oder zumindest geschwenkt werden müssen.

Den richtigen Sauger für einen sicheren Griff



Wie bereits aus der obigen Aufzählung ersichtlich, können die Greifobjekte und deren Oberflächen sehr unterschiedlich sein. Diejenigen mit ebenen und dichten Oberflächen eignen sich für den „Vakuumgriff“ naturgemäß am besten. Zur Handhabung von rohen und verzunderten Blechen verwendet man vorzugsweise Komplettsysteme, die mit mehreren Sauggreifern bestückt sind. Bei Gütern mit Schadstellen oder Rissen gilt grundsätzlich dasselbe, jedoch werden hier fallweise auch geteilte Saugplatten eingesetzt. Denn bei zu gering bedeckten Einzelflächen schließt ein Abschaltventil die Zuleitung zur entsprechenden Kammer und verhindert so den Zusammenbruch des Vakuums im System. Spezielle Strömungsventile gewährleisten den automatischen und sicheren Betrieb. Bei durchbrochenen Werkstück-Oberflächen müssen die Saugplatten eine ringförmige Saugfläche aufweisen. Alternativ werden hier mehrere standardisierte Einzelsauger eingesetzt. Die Einzelsauger sind als feststehende, als gefederte oder als gelenkige Elemente erhältlich, und damit ist die erforderliche gute Anlage aller Saugelemente sichergestellt. Das Handhaben mit Vakuum hat sich vor allem bei den folgenden Produktmerkmalen bewährt: unhandliche Abmessungen, Empfindlichkeit gegen Verformung, nicht magnetisierbare, kratzempfindliche, geschliffene, polierte, lackierte, wellige, gekrümmte und überhaupt hochwertige Produktoberflächen.

Vakuumsauger passen sich flexibel an



Speziell für unebene Flächen eignen sich Faltenbalgsauger. Sie sind im Anstellwinkel und in der Höhe nachgiebig und passen sich Teilen mit nichtebenen oder zur Basisfläche nicht parallelen Greif- beziehungsweise Saugflächen problemlos an. Die Anpassung selbst erfolgt durch das Variieren der Faltenzahl, die wiederum von 1,5 bis maximal 6,5 differieren kann, der Faltensteifheit sowie der Gestaltung der Dichtlippe. Zum Beispiel passen sich symmetrisch angeordnete Sauggreifer beim Greifen eines dachförmigen Objekts eben dieser Dachschräge zuverlässig an. Ein weiterer Lösungsvorschlag geht dahin, das Greifobjekt gegen unbeabsichtigtes Auflegen zu verspannen, so daß es sich nach der Oberseite ausrichten kann. Außerdem wirken so beim seitlichen Bewegen diverse Reibungskräfte, die das Teil in der Greifposition auch stabilisieren. Wichtig ist in jedem Fall, daß sich das Vakuum schnell aufbaut, und dafür setzt man entweder Ejektoren ein, oder man schaltet zwischen den Vakuumerzeuger und die Greifer eine Vakuumkammer. Beim Öffnen der Ventile steht schlagartig ein großes Vakuum aus dem Kammervolumen zur Verfügung. Je nach Handhabungs- beziehungsweise Greifproblem sind jedoch Druckluftejektoren eines bestimmten Prinzips zu bevorzugen, weil nach einem Steuersignal der Abluftkanal gesperrt wird, die Druckluft jetzt „blasend“ ansteht und somit das Teil vom Sauger weggedrückt.

Nach getaner Arbeit loslassen



Diese Verfahrenskombination findet hauptsächlich dort Anklang, wo gestapelte Platinen einzeln abgenommen und transportiert werden müssen. Das Problem des Anhaftens von weiteren Platinen, Streifen oder Blechen beim Abgreifen vom Stapel ist hinlänglich bekannt. Die Ursache für die Anhaftung liegt in den adhäsiven Effekten aufgrund von verölten Flächen, Mikroverhakungen an nicht gratfrei produzierten beziehungsweise bearbeiteten Rändern oder auch an elektrostatischer Aufladung, etwa bei beschichteten Tafeln und ähnlichem. Vielfach genügt hier das punktuelle „Aufwölben“ der zu greifenden Platinen in Randnähe. Die Vakuumsauger unterstützen solche Verrichtungen, ohne weitere technische Aufwendungen zu erfordern und ohne zeitliche Verzögerungen. Verschiedene Praxislösungen bieten sich an: Eine Lösung nutzt das unterschiedliche Verhalten zwischen einem festen und einem gefederten Sauger; die zweite Lösung bewirkt ein durchlaufendes Verwölben dadurch, daß mehrere Sauggreifer nach dem Abheben des Blechs vom Stapel mehrere Male in kleinen Hüben zueinander auf und ab bewegt werden; die dritte Lösung schließlich nutzt die Teleskopwirkung des Faltenbalgs aus, der bis in eine feste Position abgesenkt wird, der Sauger liegt auf, und damit tritt eine Hubbewegung ein, die ebenfalls für eine Durchwölbung sorgt.

Vereinzeln und Abstapeln mit Vakuum-Saugtechnik
Als weitere Lösung für Abstapel- und Vereinzelungsaufgaben ist der Einsatz eines Flachsauggreifers denkbar, der mit einem besonderen Abschäleinsatz ausgerüstet ist und damit Scherspannungen erzeugt. Zunächst wird ein Blech oder ein anderes Flachteil angesaugt. Dabei liegt es dann in der Saugermitte auf, während sich die Dichtlippe, wegen des permanent anstehenden Vakuums, nach oben zieht und ein Durchwölbeffekt entsteht. Diese Technik funktioniert allerdings nur bei Blechen bis drei Millimeter Dicke, und der Durchwölbeffekt ist nur im Randbereich zu verzeichnen.


Werden die nichtmagnetischen Bleche in Streifen und als Coil angeliefert, werden Vakuum- Coil-Hebegeräte verwendet. Auch hier ist ein Schwenkmechanismus integriert, und damit wird das Handling beim Beladen von Haspeln spürbar vereinfacht und von einer einzigen Person schnell und sicher bewältigt.




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