Schlaue kleine Greiferchen

Fertigungsautomation

Handhabung - Die Zimmer Group rundet ihr Greiferportfolio ab und bringt zur Motek 2017 eine neue Serie an elektrisch angetriebenen Kleinteilegreifern auf den Markt, die sehr einfach anzusteuern sind.

20. September 2017
Der Kleinteilegreifer bei der Montage. Bild: Zimmer Group
Bild 1: Schlaue kleine Greiferchen (Der Kleinteilegreifer bei der Montage. Bild: Zimmer Group)

Mit dem GEP2000 hat die Zimmer Group eine neue Serie an elektrisch angetriebenen Kleinteilegreifern aufgelegt, die vor allem für Montageaufgaben und das Handling von Kleinteilen konzipiert wurden. Für diese Aufgaben bietet die Serie, die zur Motek 2017 mit vorerst drei Baugrößen startet, einstellbare Greifkräfte zwischen 80 und 400 Newton und Backenhübe zwischen zehn und 16 Millimetern. Die Greifer, die mit einer mechanischen Selbsthemmung den Verlust des Werkstücks bei Stromausfall verhindern, sind mit einer integrierten Steuerung ausgestattet und stehen in drei Ansteuerungsvarianten zur Verfügung: mit IO-Link, mit digitalem I/O und mit digitalem I/O in Kombination mit einem analogen Ausgang zur Abfrage der Backenpositionen.

Zukunftssichere Intelligenz

In der IO-Link-Variante bietet der Greifer alle systemtypischen Vorteile von IO-Link, also nicht nur die einfache Handhabung und Bedienung, sondern auch die problemlose Integration. Nach dem Anschluss eines einzelnen Kabels kann der Greifer Daten von der übergeordneten Steuerung empfangen oder an sie senden. Parameter wie Greifkraft und Greifgeschwindigkeit werden zentral festgelegt; über die IO Device Description (IODD) meldet sich der Greifer an der übergeordneten Steuerung an. Das führt zu einer erheblichen Zeitersparnis bei der Inbetriebnahme oder bei einem Austausch des Greifers.

Mit IO-Link eröffnen sich aber auch neue Perspektiven für erweiterte Diagnosefunktionen und die vorbeugende Wartung (Predictive Maintenance), was sich unter dem Strich in einer verbesserten Anlagenverfügbarkeit niederschlägt. Zusätzliche Hardware in Form von Controllern ist dank dieser hoch entwickelten Steuerung nicht erforderlich. Als Bindeglied zwischen Greifer und Feldbus genügt ein IO-Link Master, und auch in einer eventuell genutzten SPS muss keine zusätzliche Software implementiert werden. Die Zimmer Group stellt für die einfache Bedienung aber auch ein eigenes Mensch-Maschine-Interface (Human Machine Interface) zur Verfügung. In diesem Tool, das eine spezielle greiferangepasste Bedienoberfläche aufweist, können die Parameter für bis zu 32 verschiedene Werkstücke hinterlegt werden.

So einfach wie ein Pneumatikventil

In der I/O-Version werden die Greifer so einfach wie ein herkömmliches pneumatisches Ventil angesteuert. Auf ein Steuersignal hin öffnet der Greifer, auf ein weiteres werden die Backen geschlossen. Ohne Signal erfolgt keine Bewegung. Bei dieser kostengünstigen Variante genügt für den Anschluss ein vierpoliges Kabel, das den Greifer mit elektrischer Energie und mit Steuerungsdaten versorgt. Um gleich mehrere Greifer ansteuern zu können, genügt ein handelsüblicher Zentralverteiler.

Wird eine Abfrage der Greiferposition benötigt, kann sie über Magnetfeldsensoren erfolgen, für die im Greifer bereits zwei Nuten vorgesehen sind. Mit solchen Sensoren gibt der Greifer wie bei einem normalen pneumatischen Greifer ein Signal aus, sobald eine eingestellte Abfrageposition erreicht wird.

Komfortabel gelöst wurde die Einstellung der maximalen Greifkraft: Sie lässt sich direkt am Greifer über ein Potenziometer in vier Stufen einstellen. Das geht nicht nur schnell und einfach, sondern bietet auch den Vorteil, dass die Einstellung selbst dann noch zu erkennen ist, wenn der Strom ausgefallen sein sollte oder der Greifer ausgebaut ist. Für Anwendungen, bei denen genauere Angaben zur Position der Greiferbacken benötigt werden, bietet die Zimmer Group eine Digital-I/O-Version mit analoger Abfrage an. Hier ist in den Greifern bereits ein Analogsensor integriert, der – je nach Backenposition – eine Spannung zwischen Null und zehn Volt ausgibt. Diese Spannung kann über eine Analogkarte in der übergeordneten Steuerung ausgewertet werden und macht es so möglich, die Position der Greiferbacken mit einer Messgenauigkeit von unter 0,05 Millimetern zu bestimmen.

Unschlagbare Robustheit

Auch was ihre Mechanik angeht, liegt die Baureihe GEP2000 an der Spitze des technisch Machbaren. Die Greifer bieten ein Maximum an Robustheit und Zuverlässigkeit, denn das Gehäuse besteht aus hartanodisiertem Aluminium, und für die Führungen haben die Entwickler auf eine seit Jahrzehnten bewährte Flachführung gesetzt. Damit ist der Greifer allen Aufgaben bei der Montage und Handhabung von Kleinteilen gewachsen und kann zehn Millionen Zyklen ohne Wartung bewältigen. Die Greifer sind nach IP40 abgedichtet, und ihre hohe Austauschgenauigkeit ermöglicht jederzeit einen schnellen Wechsel ohne nennenswerte Produktionsunterbrechung. Sie können an drei Seiten befestigt werden, was den Vorteil bietet, dass der Anwender sich am gewünschten Kabelabgang orientieren kann und damit Störkonturen minimiert werden.

Die Greifer der Baureihe GEP2000 werden mit 24 VDC betrieben und nehmen beim Verfahren der Backen weniger als 500 mA auf. Lediglich im Anfahrmoment, wenn die mechanische Selbsthemmung gelöst und der Motor auf Drehzahl gebracht werden muss, steigt der Strombedarf für einige Millisekunden auf bis zu zwei Ampere an – ein Strom, den alle gängigen IO-Link-Master liefern können.

Alle drei Varianten bieten mit einer mechanischen Notentriegelung ein wichtiges Sicher-heitsfeature. Falls der Greifer in einer Ausnahmesituation manuell geöffnet werden muss, kann über eine von außen zugängliche Schraube die Schnecke des selbsthemmenden Getriebes bewegt werden. Dadurch lässt sich der Greifer auch bei Stromausfall noch öffnen, beispielsweise um Werkstücke trotz Anlagenstillstand noch entnehmen zu können.

Motek: Halle 3, Stand 3405

Erschienen in Ausgabe: 06/2017