Zunge des Chamäleons, Bild: mgkuijpers - Fotolia

Festo möchte die Flexibilität eines Greifers auf die Spitze treiben. In Kooperation mit der Hochschule Oslo und Akershus präsentiert das Unternehmen aktuell einen Greifer, dessen Wirkprinzip von der Zunge des Chamäleons abgeleitet ist. Bild: mgkuijpers - Fotolia

Umbauzeiten halten Maschinenbetreiber grundsätzlich gerne kurz – in der Käufergunst stehen daher Systeme ganz weit vorne, die besonders wartungsarm sind und sich sicher, aber schnell und einfach wechseln lassen.

Robotiq bietet beispielsweise Greifer, Sensoren und Teach-In-Lösungen an, die flexibel, benutzerfreundlich, schnell eingerichtet und in wenigen Minuten zu konfigurieren sind. Alle Produkte werden als Plug-and-Play-Pakete ausgeliefert, die sich nahtlos in kollaborative Roboter wie die von Universal Robots integrieren lassen.

Schunk wirbt damit, dass sich mit seinen standardisierten Fingerrohlingen BSWS-MPG-plus, die über ein integriertes Backenschnellwechselsystem verfügen, die Zeit für einen Backenwechsel bei den Kleinteilegreifern auf unter 30 Sekunden verkürzen lässt. Verglichen mit einem konventionellen Backenwechsel senke das System die Rüstzeiten damit um bis zu 90 Prozent. Eine leicht zugängliche, formschlüssige Verriegelungsmechanik gewährleistet, dass der Fingerwechsel in Sekundenschnelle per 90-Grad-Drehung eines Innensechskantschlüssels wiederholgenau erledigt ist.

Plug-and-Play-Pakete für Roboter, Bild: Robotiq
Die Produkte von Robotiq werden als Plug-and-Play-Pakete ausgeliefert, die sich nahtlos in die kollaborativen Roboter von Universal Robots integrieren lassen. Bild: Robotiq

Aber auch die Bedienung soll möglichst leicht funktionieren. Zu diesem Thema hat sich unter anderem das Unternehmen Schmalz Gedanken gemacht: Für den Hochleistungs-Palletizer SPZ-M-C hat das Unternehmen ein Software-Paket zur prozesssicheren Steuerung des Greifers entwickelt. Das Softwarepaket, das ab Herbst 2016 erhältlich sein wird, kann neue Greifvorgänge für unterschiedliche Werkstücke einfach und schnell abspeichern und diese zu einem späteren Zeitpunkt wieder aus einer Bibliothek abrufen. Hinterlegte Prozesswerte dienen als Grundlage zum Erlernen neuer Handlings-Aufgaben. Verschiedene Modi wie Einricht-, Teach- und Automatik-Betrieb stehen ebenso zur Verfügung wie Diagnosefunktionen.

Die Entwickler der Zimmer Group haben bedienerfreundliche Benutzerprofile direkt in die Greiferserie GEH6000IL integriert, die eine Vielzahl vorgefertigter Betriebsarten bietet: Formschlüssiges Greifen sowie kraftschlüssiges Greifen mit und ohne Vorpositionierung in beide Greifrichtungen, sowie der häufig genutzte Tipp-Betrieb. Im integrierten Controller dieser Serie ist zu jeder Betriebsart bereits eine Reihe von Einstellungen hinterlegt.

Miniaturausführungen und Kollege Langfinger

Die Konstrukteure aller Anbieter stehen vor der Aufgabe, mehr Leistung und erweiterte Sensorik in einen Greifer zu integrieren und ihn gleichzeitig kleiner und leichter zu machen. Die kleinste Greifzange auf dem Weltmarkt der Greifertechnik bietet MF-Automation mit der „Micro“, die gerade mal sieben Gramm wiegt.

Der Schunk Miniatur-Parallelgreifer MPG-plus ist dagegen der derzeit leistungsstärkste Miniatur-Parallelgreifer am Markt. Aufgrund seiner hohen Kraft und Momentenaufnahme sind bei gleicher Baugröße längere Greiferfinger und höhere Greifkräfte möglich. Alternativ können Konstrukteure und Anwender bei identischem Kraftbedarf mit kleineren Baugrößen arbeiten.
Zum Langfinger sind auch die Drei-Fingergreifer des Unternehmens geworden, indem das Stützmaß zwischen den sechs lasttragenden Schultern der patentierten Vielzahnführung vergrößert wurde, so dass höhere Momente aufgenommen und damit längere Finger eingesetzt werden können. Darüber hinaus bewirkt die große Kolbenantriebsfläche eine maximale Greifkraft. Verglichen mit konventionellen, T-Nuten-geführten Zentrischgreifern ermöglicht der neue Greifer PZN-plus bis zu 50 Prozent längere Greiferfinger und eine um bis zu 120 Prozent höhere Fingerbelastung.

Viel Leistung auf wenig Raum

Elektrische Ausführung des neuen PGN-Plus, Bild: Schunk
Sowohl die elektrische als auch die pneumatische Ausführung des neuen PGN-Plus von Schunk ist lebenslang wartungsfrei. Bild: Schunk

Mit der Greiferserie RPG ist es Weiss Robotics gelungen, sowohl Ventiltechnik und Positionssensorik als auch eine leistungsstarke elektronische Steuerung in einem kompakten Greifmodul zu vereinen. Die integrierte Greifteilerkennung ist auf eine schnelle Erkennung und Sicherung des Griffs optimiert und ermöglicht so bei Nenndruck bis zu 500 Greifzyklen pro Minute. Zusätzlich vermeiden die eingebauten Ventile das Totvolumen in den Schläuchen zwischen dem Greifmodul und den sonst üblichen Ventilinseln. Somit benötigen die Greifer der RPG-Serie im Mittel 70 Prozent weniger Druckluft als konventionelle Lösungen mit externen Ventilen. Die Anbindung an die Prozesssteuerung erfolgt direkt über die integrierte IO-Link Schnittstelle, mit der das Greifmodul auch jederzeit diagnostiziert und Prozessparameter abgefragt werden können.

Ob es sich nun besser anbietet elektrisch oder pneumatisch anzutreiben, ist in der Greiftechnik eine vieldiskutierte Frage. Daher bieten einige Unternehmen beide Lösungen parallel an. Schunk ist das mit seinem Greifer PGN-plus-Elektrisch gelungen. Das Unternehmen überträgt damit das Leistungspaket seines pneumatischen Greifers in die Welt der mechatronischen Greifsystemkomponenten. Angetrieben wird der Universalgreifer von einem bürstenlosen DC-Servomotor.

Den Wechsel von pneumatischen auf elektrische Komponenten macht der mechatronische Greifer besonders leicht: Zum einen verfügt er über das identische Anschraubbild wie sein pneumatisches Pendant, zum anderen wird der 24V-Greifer einfach über digitale I/O angesteuert. Über einen weiteren M8-Standardanschluss können außerdem bis zu zwei Greifpositionen abgefragt werden. Die erforderliche Regelungs- und Leistungselektronik ist bereits vollständig in das kompakte Modul integriert, so dass kein Platz im Schaltschrank beansprucht wird.

Auch bei Zimmer steht die Baureihe 5000 in einer pneumatisch und in einer elektrisch angetriebenen Variante zur Verfügung. Beide Ausführungen bieten fast identische Greifkräfte und Öffnungs- beziehungsweise Schließzeiten.

Das Material für den festen Griff

Zimmer hat seine Greifer für den echten Universaleinsatz konzipiert: Die Greifer der 5000er-Serie sind mit einer robusten, DLC-beschichteten Stahl-in-Stahl-Profilnutenführung ausgestattet, der sie Robustheit und hohe Greifkräfte verdanken. Dagegen zeigt sich, dass Greifer mit Stahl-Aluminium-Führungen in bestimmten Einsatzsituationen deutliche Lebensdauerprobleme haben. Solche Greifer können zum Beispiel bei horizontaler Einbaulage schnell Spiel entwickeln und fressen sich dann oft schon nach wenigen Millionen Zyklen fest.

Von ASS Maschinenbau kommt ein erweitertes Lieferprogramm für den Roboterhandbaukasten. Um schonend und abdruckarm zu greifen, präsentiert das Unternehmen eine verschleißfeste Elastomer-Polyurethan-Beschichtung (EP). Diese ist hoch abrasionsbeständig, LABS-frei, hitzebeständig, verschleißarm und konturkonform. Nahezu alle Bauteil-berührenden Teile lassen sich mit der Beschichtung versehen.

Für mehr Flexibilität in automatisierten Fertigungsumgebungen hat Schmalz den Sauger-Cup Balance SSCB entwickelt: ein Greif und Aufspannsystem mit automatisierter Rüstmöglichkeit für 3D-Formflächen. Mit ein- und demselben System lassen sich Werkstücke unterschiedlicher Konturen greifen und aufspannen. Zum Greifen des Werkstücks dient ein flexibler Balgsauggreifer aus dem widerstandsfähigen Polyurethan-Elastomer Vulkollan. Darum herum angeordnet sind acht zylindrische Positionierstifte mit verschleißfestem Auflagematerial zur Anpassung an die jeweiligen 3D-Geometrien. So liegt das Werkstück passgenau an den Positionierstiften an.

Sauger-Cup Balance SSCB, Bild: Schmalz
Für Flexibilität in der automatisierten Fertigung bietet Schmalz den Sauger-Cup Balance SSCB an. Bild: Schmalz

In sehr einfacher Form hat MF-automation ein ähnliches Prinzip mit seinem pneumatischen Ein-Finger-Innengreifer verwirklicht. Mit diesen Greifern können empfindliche und hohle Teile schonend aufgenommen werden. Mit ihrem aufgeblasenen Gummibalg passen sie sich dem jeweiligen Durchmesser eines zu transportierenden Teils an. Der Aufblasdruck und die Greifkraft muss dabei über einen optional lieferbaren Druckregler gesteuert werden.