Elektrischer Zentrischgreifer für die effiziente Prozessverkettung
Drei Finger, ein Ziel
Der Maschinenbauer Wekal stand bei einer Verkettungszelle für die E-Motoren-Herstellung vor einer kniffligen Handlingaufgabe. Die Lösung lieferte Schunk mit dem Universalgreifer EZU, der für spezifische Applikationen wie diese entwickelt wurde. Die Anwender profitieren von einem Drei-Finger-Greifer, der zylindrische Werkstücke zuverlässig handhabt und auch bei horizontalen Positionierungsfehlern von Werkstück oder Roboter eine zuverlässige Zentrierung mit konstant hoher Greifkraft sicherstellt.
Bild: SCHUNK SE & Co. KGDer EZU ergänzt das smarte mechatronische Greiferportfolio und stellt eine Erweiterung des EGU mit einem zusätzlichen Greiffinger dar, was das Anwendungsfeld der mechatronischen Greifer vergrößert.
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Bild: SCHUNK SE & Co. KGKniffliger Zwischenprozess in einer Verkettungsstation
Wekal ist spezialisiert darauf, kundenspezifische Zuführ- und Roboterlösungen zu fertigen, doch stießen die Konstrukteure in einer Verkettungszelle bei einer kniffligen Handhabungsaufgabe auf ein Problem. In dieser Zelle werden Achsantriebsräder als Rohteile über Blisterstapel dem Roboter zugeführt. Er greift sich die Rohteile automatisch aus den Blisterlagen und führt sie der Verkettung zu; nachfolgende Bearbeitungsstationen in der Linie können z.B. eine Waschanlage, eine Entgratstation oder eine Fräsmaschine für die Verzahnung sein. "Die Herausforderung an die Handhabung in dieser Zelle hat mehrere Aspekte", führt der Konstruktionsleiter aus. "Das rund 6kg schwere Achsantriebsrad für einen Elektromotor hat eine sehr glatte Oberfläche. Deshalb brauchen wir hier eine hohe Greifkraft. Der nächste Aspekt ist die 'Schieflage' der Bauteile", beschreibt Liebal die Herausforderung: Die Achsantriebsräder sitzen nicht immer exakt zentrisch im Blisterraster und können leicht verschoben sein. "Z.B. können die Bauteile durch den Transport zwischen unterschiedlichen Prozessstationen und durch Vibrationen in der Umgebung in der Blisterform verrutschen", erläutert er. "Zu dieser leicht exzentrischen Lage kommt noch hinzu, dass sich die gestapelten Blister aufgrund des Eigengewichts biegen und die Bauteile im Blisterraster leicht kippen." Diese besondere Lage meistert der Greifer, indem er horizontale Verschiebungen kompensiert, und kann das Achsrad trotzdem sicher und zuverlässig handhaben. "Der EZU schafft es, beim Greifen sowohl die horizontale Verschiebung des Bauteils als auch die leichte Verkippung zu kompensieren. Das ist ein besonderes Herausstellungsmerkmal dieses Greifers", hebt Liebal hervor.
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Bild: SCHUNK SE & Co. KGSchnelle Unterstützung für ein konkretes Handhabungsprojekt
Das Wekal-Konstruktionsteam hatte zur Lösung dieser speziellen Aufgabe auch ein Wettbewerbsprodukt getestet- aber mit diesem hat der Greifer, obwohl mehrere individuelle Lösungen versucht wurden, während des Prozesses das Bauteil verloren. "So hat sich wieder einmal bewiesen, dass Schunk beim Thema Greiftechnik der richtige Ansprechpartner für uns ist", so Liebal. Sein Team kannte bereits den elektrischen Zweifingergreifer EGU, der an anderer Stelle in der Linie verbaut ist. "Der hat uns gut gefallen", bestätigt Liebal. So haben die Konstrukteure bei Schunk den Bedarf eines entsprechenden Dreifingermoduls für diese spezielle Handhabungslösung angemeldet. "Schunk hat alles dafür getan, uns in kürzester Zeit einen elektrischen Dreifingergreifer zur Verfügung zu stellen", sagt Liebal. "und zwar genau so, wie wir ihn brauchten - kompakt gebaut und mit hoher Leistungsdichte, das waren exakt unsere Anforderungen bei diesem Prozess."
Es sei keine Selbstverständlichkeit, dass ein Lieferant so prompt auf einen Kundenbedarf reagiert, gibt der Teamleiter zu bedenken. "Der gerade neu entwickelte Greifer hat genau auf unsere Anforderungen gepasst, und ich kann mir gut vorstellen, dass die Features auch anderen Anwendern gefallen." Davon ist auch Christian Glatzer überzeugt, der bei Wekal für die Robotik und Programmierung verantwortlich ist. "Die Synergie zwischen dem EGU und EZU ist sehr nützlich für uns", bekräftigt Glatzer: "Wir haben die gleiche Schnittstelle, die gleiche Softwareplattform, das macht alles sehr einfach. Wir können problemlos in Betrieb nehmen und flexibel per Plug&Play switchen. Dieser Bedienkomfort spart viel Zeit."
Bild: SCHUNK SE & Co. KGFeatures des EZU überzeugen die Konstrukteure
Ein integriertes absolutes Wegmesssystem erkennt den Durchmesser des Werkstücks und sichert eine dauerhafte Referenzierung auch bei Notaus oder Stromausfall. "Ein weiterer Vorteil ist die im Greifer integrierte Kommunikationsschnittstelle Profinet. Sie benötigt kein weiteres Gateway, die Anbindung erfolgt nahtlos in das Netzwerk der Steuerung. Das kommt auch unserem Kunden, der letztlich die Anlage betreiben wird, sehr entgegen", erläutert Glatzer. Auch die hohe Greifkraft des EZU überzeugt. "Die Funktion des Nachgreifens hat Schunk sehr gut hinbekommen", betont Glatzer. Durch das Stirnradgetriebe wird die Greifkraft besonders verlässlich ohne einen Mindestanfahrweg erzeugt. Das dauerhafte Nachgreifen sorgt für hohe Prozesssicherheit und verzeiht die im Produktionsalltag vorkommenden Positionierungsungenauigkeiten. Neben dem Normalmodus BasicGrip können Anwender noch mehr Kraft aus dem Greifvorgang holen - im StrongGrip-Modus ließe sich die Greifkraft auf bis zu 200 Prozent erhöhen. Damit könnte Wekal auch noch schwerere Werkstücke handhaben, ohne den Greifer wechseln zu müssen. Wie der EGU ist auch der EZU mit einer integrierten Greifkrafterhaltung mit Werkstückverlusterkennung versehen.
Kundenangepasste Module für die E-Mobilität
Der Hersteller unterstützt mit der Erweiterung des mechatronischen Greiferportfolios die allerorts fortschreitende Elektrifizierung. Das entspricht auch den Zielen des Wekal-Kunden. "Auch wenn wir dem Automobilbauer die Handhabungszelle schlüsselfertig zur Integration in die Produktionslinie liefern, hat er doch ein Auge darauf, welche Komponenten verbaut sind. Vor allem in der Produktion von Elektromotoren sollten auch elektrische Module verbaut sein", gibt Peter Liebal zu bedenken. "Von dieser Lösung mit dem EZU war der Kunde begeistert." Vier Automatisierungszellen sind bereits ausgeliefert. Vier weitere Zellen folgen noch - darunter auch eine Zelle, in der EGU und EZU bei der Handhabung dank der Synergien effizient zusammenarbeiten.
Drei Baugrößen des Zentrischgreifers hat Schunk zur Verfügung gestellt, damit kann Wekal alle an der Applikation vorkommenden rotationssymmetrischen Bauteile greifen. "Wir haben diverse Greiftechnik von Schunk in vielen Portallösungen und Roboterzellen verbaut", bekräftigt Liebal. "Aber dieses Arbeitsergebnis hat uns besonders überzeugt. Durch die individuelle Herangehensweise an diese spezifische Lösung und den engen Austausch sind wir in gemeinsamer Diskussion zum optimalen Ziel gekommen."
Der neue Zentrischgreifer EZU
Der Drei-Finger-Universalgreifer EZU ist vielseitig einsetzbar beim Greifen zylindrischer Werkstücke ohne Greifkraftverlust. Zu den Einsatzgebieten gehört z.B. das flexible Be- und Entladen von Werkzeugmaschinen mit rotationssymmetrischen Werkstücken sowie die Handhabung von Wellen und Zahnrädern im Produktions- und Montageprozess von Antriebssträngen in der Automobilfertigung. Durch die abgedichtete Bauweise ist der EZU geeignet für den Einsatz in rauen Umgebungen mit Verschmutzungen durch Späne oder Kühlschmierstoff. Sein besonderes Alleinstellungsmerkmal ist das verlässliche Greifen exzentrisch gelagerter bzw. ungenau positionierter Werkstücke. Hier punktet er mit seiner Leistungsfähigkeit hinsichtlich Greifkraft - in drei Baugrößen mit Hüben von 30 bis 40mm bringt er eine Greifkraft von 175 bis maximal 3.600N auf. Die Greifkräfte werden ohne Mindestverfahrweg erzeugt, was den Handlingprozess beschleunigt. Selbst bei Notaus oder Stromausfall behält der EZU mindestens 80 Prozent seiner Greifkraft.
Der Maschinenbauer Wekal stand bei einer Verkettungszelle für die E-Motoren-Herstellung vor einer kniffligen Handlingaufgabe. Die Lösung lieferte Schunk mit dem Universalgreifer EZU, der für spezifische Applikationen wie diese entwickelt wurde. Die Anwender profitieren von einem Drei-Finger-Greifer, der zylindrische Werkstücke zuverlässig handhabt und auch bei horizontalen Positionierungsfehlern von Werkstück oder Roboter eine zuverlässige Zentrierung mit konstant hoher Greifkraft sicherstellt.
Bild: SCHUNK SE & Co. KGDer EZU ergänzt das smarte mechatronische Greiferportfolio und stellt eine Erweiterung des EGU mit einem zusätzlichen Greiffinger dar, was das Anwendungsfeld der mechatronischen Greifer vergrößert.Bild: SCHUNK SE & Co. KG
SCHUNK SE & Co. KG
Dieser Artikel erschien in ROBOTIK UND PRODUKTION 5 (Okt) 2025 - 30.09.25.Für weitere Artikel besuchen Sie www.robotik-produktion.de
