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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Faktor Backenauflagemechanismus:
Gleitlager (Oberflächenkontakt): Dazu gehören flache Fläche-zu-Fläche-Lager und Zylinderlager (Buchsen). Diese Lager sind stoßbelastbar und bieten eine exzellente Backenauflage. Außerdem müssen sie nicht nachjustiert werden und bleiben bei eng tolerierter Bearbeitung hochgenau.

Rollenlager (Linienkontakt): Zu diesem reibungsarmen Lagertyp gehören Kreuzrollenlager und Dual-V-Lager. Für hohe Genauigkeit lassen sich diese Lager vorspannen und bei Bedarf so nachjustieren, dass über die gesamte Lebensdauer des Greifers kaum Lagerspiel auftritt. Dieser reibungsarme Lagertyp erleichtert eine kontrollierte Anpassung der Greifkraft durch Regeln des Luftdrucks.

Kugellager (Punktkontakt): Dieser Lagertyp ist extrem reibungsarm und eignet sich deshalb gut für Präzisionsanwendungen und für den Einsatz mit sehr niedrigen Leitungsdrücken bei Anwendungen, die eine ruhige, gleichmäßige Bewegung erfordern.

Faktor Kraftübertragung:
Doppelkeilantrieb: Der Keilmechanismus bietet eine große Oberfläche für die Kraftübertragung auf die Backen bei gleichmäßiger Verteilung der Kraft auf die Backen. Die gebräuchliche Einfachkolben-Ausführung ermöglicht ein hohes Greifkraft-zu-Größe-Verhältnis. Ein weiterer Vorteil besteht in der immanenten Synchronisierung der Backenbewegung, die einen zusätzlichen Mechanismus überflüssig macht. Der Doppelkeilmechanismus ist sehr robust und stoßbelastbar.

Direktantrieb: Bei diesem Mechanismus ist der Kolben über einen Stift oder eine Stange direkt mit der Backe verbunden. In der Regel sind zwei Kolben und ein Gestänge für die Backensynchronisierung vorhanden. Dieser Mechanismus ist einfach, kostengünstig und einfach abzuschirmen.

Nockenantrieb: Direkte, synchronisierte Kraftübertragung auf die Backen mit Linienkontakt. Der Mechanismus besitzt einen Drehpunkt pro Backe und kommt mit einem Minimum von beweglichen Teilen aus. Die mechanischen Vorteile der Nocke ermöglichen eine hohe Greifkraft bei relativ kompakter Bauweise. Dieser Mechanismus wird meistens bei Greifern mit Winkelbacken eingesetzt.

Zahnstangenantrieb: Dieser Mechanismus eignet sich besonders für Präzionsanwendungen in reinen Umgebungen. Der synchronisierte Antrieb überträgt die Kolbenkraft über eine Zahnstange, wobei an den Antriebsteilen so gut wie kein Verschleiß auftritt.

Faktor Greifmethode:
Reibung: Das ist die gebräuchlichste Greifmethode, bei der anliegende Kontaktflächen das Werkstück durch Reibungskraft festhalten. Bei einem Druckluftausfall fällt das Teil herunter. Für die Handhabung von öligen oder schmierigen Teilen sind Reibungsfinger ungeeignet. Bei dieser Methode sind in der Regel höhere Greifkräfte nötig. Durch Hartmetallauflagen an der Fingeroberfläche lässt sich die Griffigkeit zwar verbessern, allerdings können zerbrechliche Teile beschädigt werden. Für fragile Teile kann man an den Fingern Urethan-Auflagen anbringen.

Formschlüssig: Die Finger sind so profiliert wie das Teil, das heißt rund zu rund. Der Finger umschließt das Teil kraft- und formschlüssig, wobei der Finger die Greifkraft generiert. Bei einem Druckluftausfall können sich Finger aufgrund der Schwerkraft öffnen und das Teil kann herunterfallen.

Eingehaust: Die Finger sind so profiliert wie das Teil, das heißt rechteckig zu rechteckig. Bei dieser Methode greifen die Finger das Teil oder nähern sich ihm nur an, und die Einhausung hält das Teil in Position. Das gilt als die sicherste Methode, weil bei einem Druckverlust das Teil nicht herunterfällt, sofern keine externe Kraft darauf einwirkt.

Bei der Wahl der Fingerausführung sollte die Sicherheit höchste Priorität haben. Es gibt unterschiedliche Methoden, um bei einem Druckluftausfall ein ungewolltes Lösen des Teils vom Greifer zu verhindern und ein damit verbundenes Verletzungsrisiko oder das Risiko einer Beschädigung des Teils oder der Maschine auszuschalten. Eine Option ist eine Innenfeder, die den Kolben vorspannt und so den/die Finger/Backen am Teil festhält. Allerdings ist dabei auf die adäquate Federkraft zu achten.

Man kann an den Anschlüssen auch ein zusätzliches externes Sicherheitsventil montieren, das in der offenen oder geschlossenen Position die Druckluftzufuhr zum Greifer sperrt. An manchen Greifern lassen sich Absenksperren anbringen, die sich bei einem Druckluftverlust automatisch an den Führungsstangen der Backen festklemmen.


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Datum:
09.01.2019
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