18. JANUAR 2019

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Der richtige Greifer


Greifer sind ein oft unterschätzter, aber wichtiger Baustein in einem erfolgreichen Automatisierungssystem. Mit dem richtigen Greifer lassen sich Leistung, Maschinenbetriebszeit und Sicherheit des Bedienpersonals optimieren.
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In der Fertigung ist die Fähigkeit, Dinge zuverlässig zu greifen und zu halten, sehr wichtig. Obwohl Greifer so wichtig sind, schenken die Entwickler von Pick-and-Place-Automatisierungssystemen der Wahl des richtigen Greifertyps oft zu wenig Aufmerksamkeit. Es gibt eine Fülle an Greifern; Bequemlichkeit oder Gewohnheit tragen immer wieder zu einer suboptimalen Entscheidung bei. Hier finden Sie die wichtigsten Faktoren, die Sie bei der Wahl eines Greifers beachten sollten.

Mehr als 95 Prozent der in der automatisierten Fertigung eingesetzten Greifer sind pneumatisch betrieben. Obwohl vereinzelt auch elektrische Greifer eingesetzt werden, sind pneumatische Greifer seit vielen Jahren der Standard und werden ihre dominierende Stellung behalten. Pneumatische Greifer werden generell für drei elementare Aufgaben eingesetzt. Die erste Aufgabe ist das Greifen und Halten eines Produkts beim Verlagern. Die zweite Aufgabe ist das Ausrichten eines Teils. Die dritte Aufgabe ist das Greifen eines Teils während es bearbeitet wird.

Faktor Betriebsumgebung:
Unrein: In dieser Umgebung ist es wichtig, dass jede Verunreinigung des Greifers vermieden wird, damit er während seiner gesamten Nutzungsdauer störungsfrei funktioniert. Die Umgebung kann durch Schmutz, Abrieb, Öl und Schmiermittel stark verunreinigt sein. Temperaturschwankungen, in der Regel höhere Temperaturen, können die Funktion des Greifers ebenfalls beeinträchtigen. Solche Umgebungsbedingungen sind typisch für Anwendungen in der in der industriellen Fertigung.

Viele Greifermodelle besitzen Spülanschlüsse. Dabei handelt es sich um einen zusätzlichen Luftanschluss am Greiferkörper mit einem Kanal ins Innere des Greifers. Durch Saugluft entsteht im Greifergehäuse ein Überdruck, der das Eindringen von Verunreinigungen ins Greiferinnere verhindert. In rauen Umgebungen können zur vorbeugenden Wartung auch Schmiernippel am Greifer nötig sein, durch die verschmutztes Schmiermittel abgeführt und/oder frisches Schmiermittel zugeführt werden kann.

Rein: In dieser Umgebung liegt der Fokus darauf, zu gewährleisten, dass vom Greifer nichts in die Arbeitsumgebung gelangt, wodurch der Prozess verunreinigt werden könnte. Das ist typischerweise in der Medizin-, Pharma-, Elektronik- und Lebensmittelindustrie der Fall, wo  extrem geringe Schwebstoff- oder Oberflächenverunreinigungen zulässig sind. Zahlreiche Greifer besitzen eine Reinraum-Klassifizierung für den Einsatz in Reinraumumgebungen.

Viele Greifermodelle besitzen Absauganschlüsse. Wie die Spülanschlüsse haben diese Anschlüsse oft eine Doppelfunktion. Der Unterschied besteht darin, dass Absauganschlüsse eventuell im Greifer vorhandene Verunreinigungen auffangen, sodass sie nicht in die Umgebung gelangen können. Zu diesem Zweck wird am Anschluss ein geringer Unterdruck erzeugt, durch den saubere Luft aus der Arbeitsumgebung durch den Greifer und anschließend aus der Arbeitszelle geleitet wird.

Abschirmungen sind sowohl in reinen als auch in unreinen Arbeitsumgebungen ein probates Mittel, um die Zuverlässigkeit zu steigern. Standardisierte oder anwendungsspezifische Abschirmungen können in unreinen Umgebungen Verunreinigungen vom Inneren des Greifers fernhalten, oder in reinen Umgebungen den Austritt von Schmiermittel oder anderen Schmutzstoffen aus dem Greiferinneren verhindern. Abschirmungen gibt es in unterschiedlichen Formen, von einfachen Formblechen, über flexible Muffen und Balge, bis hin zu Abstreiflippen.

Die Abschirmungen können als Teil des Greifers – serienmäßig, optional oder als Sonderzubehör – angeboten oder vom Anwender im Rahmen der Maschinenintegration hinzugefügt werden. Aufgepasst: Der Greifer sollte so ausgerichtet werden, dass möglichst wenige Schmutzstoffe an seine Bewegungsflächen oder exponierten Öffnungen gelangen können.

Durch entsprechende Materialien oder Beschichtungen kann das Korrodieren von Greifern oder das Anhaften von Schmutzpartikeln und ein dadurch möglicherweise verursachtes Festfressen verhindert werden. In Reinraum- oder Lebensmittelverarbeitungsanwendungen lässt sich so eine Oxidation oder eine Bildung von Bakterien verhindern, die in die Arbeitsumgebung gelangen könnten.

Es gibt unter anderem hochtemperaturgeeignete, lebensmittelverträgliche oder wasserabweisende Schmierstoffe, die in unterschiedlichsten Umgebungen oder zur Erfüllung etwaiger Abwaschbarkeitserfordernisse eingesetzt werden können. Für den Einsatz in unreinen oder extrem heißen Umgebungen gibt es zudem passende pneumatische Dichtungen. Neben für Standardanwendungen geeigneten Dichtungen aus Buna-N (Nitril), gibt es solche aus Viton und Silikon für den Einsatz bei höheren Temperaturen.

Die Ausführung und Bauweise des Greifers können dessen Leistungsfähigkeit beeinflussen. Im Wesentlichen besteht ein Greifer aus drei Teilen: Körper, Backen und Finger. In der Regel entwickelt und baut der Greiferhersteller nur den Körper und die Backen und der Maschinenbauer steuert die Finger zum Greifen oder Umschließen des Teils bei. Bei der Wahl eines Greifers gilt es Fingerlänge, Greifkraft, Hub, Betätigungszeit, Genauigkeit zu beachten.


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Datum:
09.01.2019
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