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Herzstück dieser Greifmodi ist eine neue Elektronik- und Softwareplattform, die Schunk auf Basis von Praxiserfahrungen stetig weiterentwickelt. Anwender können diese Greifprinzipien beliebig je nach spezifischem Bedarf parametrieren. Konkret hat Schunk gleich zwei neue Greiferbaureihen mit dieser Elektronik- und Softwareplattform gelauncht:
- Der elektrische Universalgreifer EGU eignet sich für das flexible Be- und Entladen von Werkzeugmaschinen und punktet als zuverlässiger Allrounder bei sämtlichen Handhabungsaufgaben.
- Der Kleinteilegreifer EGK ist für die Handhabung filigraner und bruchempfindlicher Werkstücke konzipiert und für anspruchsvolle und variantenreiche Aufgaben in der Laborindustrie oder der Elektronikfertigung ausgelegt.
Für diese beiden Baureihen hat Schunk eine baureihenübergreifende, einheitliche Plattform entwickelt – beide Greifer teilen sich also die gleiche Elektronik und eine gemeinsame Software. Mit der neuen Softwareplattform hat Schunk zunächst drei verschiedene Greifmodi angelegt: Basicgrip, Softgrip und Stronggrip.
Basicgrip als Normalmodus
Der bisher übliche „Normalmodus“ Basicgrip ist ein Greifverfahren mit zeitoptimiertem Prozessablauf – das heißt, der Greifvorgang läuft schnellstmöglich ab und erzielt viel Durchsatz. Der Motor wird permanent bestromt, und der Griff wird permanent durch den Motor nachgeregelt, was vor allem für die Verlusterkennung des Werkstücks wichtig ist. Im Basicgrip-Modus wird mit 50 bis 100 Prozent der Nenngreifkraft gegriffen. Abhängig von der eingestellten Greifkraft ändert sich die Greifgeschwindigkeit automatisch durch den Greifer selbst. Dieser Modus ist sowohl zum EGU als auch zum EGK kompatibel.
Softgrip für schonendes Handling
Allerdings tritt hier während des Greifvorgangs – im Millisekundenbereich – ein Kraftimpuls auf, der bei empfindlichen Bauteilen wie Elektronikbauteilen oder Reagenzgläsern zu Schäden führen kann. Für die Handhabung empfindlicher, fragiler Werkstücke hat Schunk daher den Greifmodus Softgrip entwickelt. Durch die geringere Greifgeschwindigkeit werden die Kraftpeaks nahezu eliminiert. Auch im Softgrip-Modus wird der Griff permanent durch den Motor nachgeregelt. Diese Methode funktioniert im Nenngreifkraftbereich von 50 bis 100 Prozent und steht für den Kleinteilegreifer EGK zur Verfügung.
Schwere Teile mit Stronggrip
Bei der automatisierten Maschinenbeladung mit schweren, robusten Bauteilen ist der Universalgreifer EGU im Einsatz. Daher hier oft viel Greifkraft benötigt wird, hat Schunk den Modus Stronggrip entwickelt, der mehr Kraft aus dem Greifer holt, als auf den ersten Blick drinsteckt. Diese Besonderheit basiert auf einem speziellen konstruktiven Kniff mit einer elastische Klauenkupplung im Inneren des Greifers und zeitweiser Überstromung.
Die neuen Greiferreihen EGU und EGK wurden Ende 2022 eingeführt und hatten bereits zur Verkaufsfreigabe umfangreiche Langzeittests absolviert. Im praktischen Dauerbetrieb konnte Schunk nun neue Erkenntnisse gewinnen und hat mit Softwareanpassungen die Leistung nachgezogen. Durch das Software-Release können die erreichbaren Greifkräfte im Stronggrip-Modus beim EGU sogar noch einmal angehoben werden – auf jetzt 200 Prozent der Nennkraft.
Bedienung ist immer gleich
Die neue Softwareplattform bringt Anwendern also volle Flexibilität für verschiedene Handhabungsaufgaben – mit ein und demselben Greifer. Neben der Flexibilität sind Kommunikationsschnittstellen wie Profinet, Ethernet/IP, Ethercat und IO-Link und ein durchgängiges Ansteuerungsprotokoll für den Datenaustausch weitere Pluspunkte für den Anwender.
„Egal, welches Interface eingesetzt wird, die Bedienung ist immer gleich“, erläutert Benjamin Schell, Produktmanager bei Schunk. „Auch bei der Implementierung eines anderen Greifers findet sich der Anwender immer zurecht. Künftig werden alle mechatronischen Greifer von Schunk auf dieser neuen Softwareplattform aufsetzen – das macht die Kundenanlagen zukunftsfähig, durchgängig, nachhaltig und leistungsstark.“
Schunk SE & Co. KG
Wie funktioniert der Greifmodus Stronggrip?
Um die Funktionsweise von Stronggrip zu verstehen, muss man einen Blick ins Greifer-Innere werfen: Im Greifer spielen ein bürstenloser Gleichstrommotor, eine Magnetfeldbremse, ein Gebersystem an der zentralen Hauptwelle zur Positionserfassung und ein Stirnradgetriebe zusammen.
Die Schunk-Konstrukteure haben nun zwischen dem oberen Stirnrad und dem Abtriebsritzel eine elastische Klauenkupplung eingefügt. Mit diesem Element werden die Greifkrafterhaltung und zugleich die Stronggrip-Funktion realisiert.
Für den Greifvorgang wird der Motor zunächst kurzzeitig überstromt, und das Werkstück wird gegriffen; aus dem relativ hohen Energieeintrag wird eine höhere Greifkraft aufgebaut, die über der Nenngreifkraft liegt. Nach diesem Greifvorgang setzt die Bremse ein und friert die elastische Verformung im Klauenelement ein. Nun wird der Motor abgeschaltet, um ihn thermisch nicht zu überlasten, gleichzeitig ist die hohe Greifkraft nahezu ohne Verlust im System gespeichert.
Mehr Kraft aus dem Greifsystem herausholen
Dank des Elastomermoduls ist es möglich, mehr Kraft aus dem Greifsystem herauszuholen, als eigentlich gemäß Nennleistung möglich wäre. Durch die Motorabschaltung wird nach dem Greifen keine externe Energie mehr benötigt, dennoch wirkt eine hohe Greifkraft und ermöglicht die Handhabung schwerer Werkstücke. Das Einfallen der Motorbremse ist zeitlich einstellbar, muss allerdings nach spätestens zwei Sekunden erfolgen, um den Motor nicht thermisch zu überlasten.
Im Stronggrip-Modus kann die maximale Greifkraft abgerufen werden. Die Greifgeschwindigkeit bleibt während des Vorgangs konstant. Freilich kann der dauerhafte Betrieb im Stronggrip-Modus zu höherem Verschleiß der mechanischen Komponenten führen. Ebenfalls zu beachten ist, dass in diesem Kraftmodus eine Pause zwischen zwei Greifzyklen nötig ist; zum Beispiel ist bei einem Greifzyklus mit maximaler Greifkraft und einer Nachgreifzeit von zwei Sekunden bei einer Umgebungstemperatur von 25 Grad Celsius eine Pause von zehn Sekunden empfehlenswert.
„Der Stronggrip-Modus ist jederzeit abrufbar“, erläutert Benjamin Schell, Produktmanager bei Schunk. „Der Anwender kann bestimmen, dass nach dem Greifen im Basicgrip-Mode die Bremse einfällt und die Motorbestromung gestoppt wird. Das hat den Vorteil, dass der Greifer sich nun in einer Art Eco-Mode befindet, weil die Leistungsaufnahme deutlich reduziert wird“, führt der Produktmanager weiter aus. Diese Besonderheit – hohe Greifkraft bei unbestromtem Motor – ist eine einmalige Funktion und unterstützt Anlagenbetreiber bei der Realisierung von energiesparenden Abläufen.
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