Bei der Entwicklung des Automatisierungsprozesses sollte der Verarbeiter zuerst die gesamten Produktions- und Montageabläufe untersuchen. Denn um eine kostengünstige Lösung für die Montage des Produkts zu erhalten, muss kritisch untersucht werden, welche Abläufe sich kombinieren und welche sich ausklammern lassen.

Ist die Produktions- und Montageanalyse abgeschlossen, sollte der Verarbeiter untersuchen, welcher Greifer sich für die anstehende Aufgabe am besten eignet: So kommen beispielsweise leichtere Greifer zum Einsatz, um Zykluszeiten zu erhöhen und den Verschleiß am Roboter zu verringern. Die Greiferoptionen hängen von der Art der Teile ab, die gegriffen werden sollen. Am häufigsten kommen anwendungsspezifisch gefertigte Greifer, Greiffinger oder Vakuumsauger zum Einsatz. Entscheidungen werden anhand der zu handhabenden Teile getroffen: handelt es sich um schwere oder um leichte Teile, empfindliche, unhandliche oder um Teile mit Klasse-A-Oberflächen.

Anwendungsspezifische Greifer
Anwendungsspezifische Greifer eignen sich beispielsweise für Multi-Funktions- Anwendungen, für die Standard-Greifer oft nicht eingesetzt werden können. Teile, die gedreht oder in einer bestimmten Richtung ausgerichtet werden müssen, profitieren ebenfalls von einer anwendungsspezifischen Lösung. Solche Greifer werden eingesetzt für Umspritzanwendungen oder Verpackung/Palettierung oder wenn der Prozess weitere Abläufe wie Schneiden oder Montage erfordert. Als Alternative zu anwendungsspezifischen Greifern können programmierbare Greifersysteme eingesetzt werden. Diese Greifersysteme ersetzen oft auch die Anwendung verschiedener Greifer.
 

Um sicherzustellen, dass der richtige Greifer auf den Roboter montiert wird, können die Greifer mit RFID-Etiketten ausgerüstet werden.

Der Verarbeiter hat bei seiner Roboterauswahl mehrere Möglichkeiten: Er kann je nach Aufgabe Zweiachs-, Dreiachs-, Mehrarm- und Gelenkarmroboter einsetzen. Hier kann ein gutes Greifersystem die Notwendigkeit einer weiteren Roboterachse überflüssig machen. Das Ziel ist, Arbeitskosten einzusparen, Ausfallzeiten zu verringern, Zykluszeiten zu erhöhen, die Prozessverbesserung sowie das richtige Handhaben der Teile. Deshalb muss für eine effektive und kostengünstige Anwendung der Greifer auch zum Roboter passen.

Damit zusammen kommt was zusammen gehört, können Verarbeiter beispielsweise ihre Greifer mit RFID-Etiketten ausrüsten, um automatisch sicherzustellen, dass der richtige Greifer auf dem richtigen Roboter montiert wurde. Das Roboter-Anwendungs-Programm bestätigt dann, dass alle kritischen Vorrichtungen richtig installiert sind. Diese Möglichkeit verhindert teure Schäden bei Systemzusammenbrüchen, reduziert Personalkosten und sorgt für Sicherheit beim Systemwechsel.

Schnelle Wechsel möglich
Für viele Anwendungen empfiehlt es sich, Greifer einzusetzen, die so konstruiert sind, dass sich schnelle Wechsel realisieren lassen. Denn gerade in Bearbeitungszentren werden mehr als ein Teil gefertigt – so muss der Greifer flexibel sein und schnelle Wechsel leicht bewältigen können. So sorgt der Gebrauch von anpassungsfähigen, modularen Werkzeugkomponenten, die leichtgewichtig und schnellwechselfähig sind, gekoppelt mit flexibel programmierbaren Robotern für eine kosteneffiziente Produktion. Oft wird der Greiferrahmen in Leichtbauweise gebaut und mit einem Schnellwechselsystem versehen.

Damit Greifer und Roboter gleichzeitig und/oder fortschreitend Arbeiten ausführen können, braucht der Greifer den Roboter um ihm Nachrichten über den Greifvorgang zu senden. Hierzu ist darauf zu achten, dass genügend Kontrollausgänge und -eingänge vorhanden sind. Bearbeitungszentren, die eine große Bandbreite an Teilen verarbeiten, brauchen eigene Sondergreifer, die so konstruiert sind, dass sie viele Konfigurationen von Teilen aufnehmen können.

Greifer finden auch in Qualitätssicherungssystemen ihren Einsatz: Sicht-, Druck- oder Positionssensoren bestätigen, dass ein Spritzgussteil vorhanden ist oder teilen mit, dass ein Ereignis stattgefunden hat wie Greifer-Stillstand oder Ablage von Einlegeteilen. Sensoren können für Greifer-Identifizierung benutzt werden und herausfinden, ob der richtige Greifer für die eingesetzte Spritzgussform und oder die richtige Grundplatte verwendet wurde. Die Änderung von Sensoren kann leichter mit entsprechenden Steckern erreicht werden. Mit einer Sensor-Logik-Box auf dem Schnellbaugreifer lassen sich Controller leicht von PNP auf NPN über einen Schalter ändern. Zusätzlich sind Sensoren und Sensor-Logik- Boxen mit Standardsteckern schneller und leichter zu warten.

Griffbereit Damit ein Roboter mit optimaler Leistung arbeiten kann, ist es wichtig, den geeigneten Greifer einzusetzen. Verarbeiter sollten deshalb vor Beginn der Fertigung überprüfen, ob alle grundlegenden Fragen ihrer Automatisierungsprozesse beantwortet sind. Können beispielsweise Schritte wegfallen, lassen sich dadurch Kosten sparen. Bei der Wahl des geeigneten Greifers sind Fragen zu klären über die Qualität der zu handhabenden Teile oder über die schnelle Wechselfähigkeit.

Autor
Trent Fisher, Geschäftsführer, SAS Robotergreifsysteme, Karlsruhe, tfisher@sas-automation.com

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