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Komfortabler Greifen

Text: Matthias Poguntke, Schunk Foto: Schunk
Hersteller von Robotern und Greifern verfolgen verschiedene Lösungsansätze, um die Potenziale der Mechatronik auszuschöpfen. Ein dreiteiliger Systembaukasten für Greifsysteme und ein sechsachsiger Roboter zeigen, was möglich ist. Mechatronisches Greifen lässt sich damit einfach umsetzen.

Mechatronische Handhabungssysteme bieten verlockende Möglichkeiten: Sie sind flexibel, ermöglichen eine Vielzahl intelligenter Funktionen und machen sich trotz höherer Einstandspreise wirtschaftlich schnell bezahlt. Mittlerweile bieten sowohl die Hersteller von Robotern als auch die Hersteller von Greifern attraktive Lösungen, mit denen sich die Potenziale der Mechatronik erschließen lassen.

Der Systembaukasten für mechatronische Greifmodule von Schunk beinhaltet einfache Greifer als Pneumatikalternative, Greifer mit integrierter Intelligenz sowie adaptierbare mechanische Greifer, die sich mit unterschiedlichen Motoren und Funktionen ausstatten lassen.

Mechatronisches Greifen lässt sich so im Prinzip ganz einfach umsetzen. Der Kleinteilegreifer EGP bildet die erste Säule des Baukastens und stellt kaum Anforderungen an den Anwender. Er wird über den Sensorverteiler angesteuert und arbeitet mit hohem Tempo bei gleichzeitig hoher Greifkraft. Die leistungsfähige Kreuzrollenführung gewährleistet einen hohen Wirkungsgrad, sodass sich der Greifer auch für anspruchsvolle Pick&Place-Anwendungen eignet. Am Gehäuse wurde bei der Konstruktion überschüssiges Material eingespart, zudem besteht es aus einem speziellen Hochleistungsaluminium, wodurch das Gewicht noch einmal sinkt.

Die zweite Säule bilden intelligente Greifer, wie der WSG 50. Mit ihnen lassen sich Fertigungs-, Montage- und Handhabungsprozesse verkürzen und zum Teil neuartige Lösungs-strategien umsetzen. Der Zwei-Finger-Parallelgreifer ist einfach in Betrieb zu nehmen. Er verfügt neben Profibus DP, CAN und RS232 auch über eine EthernetTCP/IP-Schnittstelle, über die er durch einen integrierten Webserver schnell und einfach in Betrieb genommen werden kann. Dazu ist keine zusätzliche Software nötig.

<b>Greifer mit eigener Intelligenz</b>

In die Grundbacken des Greifers ist eine elektrische Sensorschnittstelle integriert, über die unterschiedliche Sensoren in den Greifprozess eingebunden werden können. Die integrierte Greifteildetektion ermöglicht in Verbindung mit der hohen Positioniergenauigkeit, dass Greifbefehle taktzeitoptimiert ausgeführt werden können. Die übergeordnete Prozesssteuerung wird deutlich entlastet, weil der Greifer selbst über eine Intelligenz verfügt, mit der er Teilaufgaben eigenständig lösen kann. Abhängig von der jeweiligen Anwendung lässt sich der Funktionsumfang des WSG 50 darüber hinaus mit Hilfe der eingebauten Skriptsprache individuell anpassen.

Die dritte Säule des Baukastens bilden mechatronische Greifsysteme mit adaptierbaren, elektrischen Antrieben. Je nach Handhabungssystem und gewünschter Funktion können diese Module mit unterschiedlichen Servomotoren ausgestattet werden. So ist es möglich, den Greifer mit dem gleichen Befehlssatz wie den übergeordneten Roboter anzusteuern. Jede Greifposition kann geändert werden, ohne dass es Probleme mit inkompatiblen Steuerungssignalen gibt. Zudem lassen sich die Eigenschaften der Anlagensteuerung hinsichtlich Programmierung, Safety oder Feldbussen direkt nutzten.

<b>Adaptierbarer Großhubgreifer</b>

Ein Beispiel für einen adaptierbaren Greifer ist der robuste Großhubgreifer EGA. Als Antrieb können bei ihm gängige Industrieservomotoren eingesetzt werden, auch im Spannungsbereich ab 230 VAC. Je nach Verwendung lässt sich der Motor parallel zur Bewegungsrichtung anflanschen, was sich besonders bei Roboterapplikationen anbietet, bei denen die Höhe des Greifers verringert werden soll. Alternativ kann er rechtwinklig zur Bewegungsrichtung angebracht werden, wenn zum Beispiel bei Portalanwendungen die Breite des Greifers geringer sein soll. Der EGA baut flach und kompakt und weist nur geringe Störkonturen auf. Mit der Wälzführung ist der Greifer präzise und besitzt laut Hersteller eine lange Lebensdauer.

Dass mechatronische Greifsysteme auch bei Robotikanwendungen zunehmend eine Rolle spielen werden, zeigt das Modell VS-068 von Denso, nach Herstellerangaben der weltweit erste Roboter mit optional voll integrierter Kabelführung bis in die sechste Achse. Elektrische Greifer oder Kameras können ohne externe Kabelführung direkt am Roboterflansch montiert werden. Laut Hersteller gilt er als weltweit schnellster Sechsachsroboter seiner Klasse. Mit ihm lassen sich Geschwindigkeiten bis 11 000 mm/s bei einer Wiederholgenauigkeit von bis zu 0,02 mm realisieren. Weil der Roboter Schutzklasse IP67 erfüllt, kann er auch in rauen Umgebungen, etwa in CNC-Maschinen oder in der Lebensmittelindustrie, eingesetzt werden.

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