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DER KONSTRUKTEUR 12/2019

DER KONSTRUKTEUR 12/2019

KONSTRUKTIONSELEMENTE

KONSTRUKTIONSELEMENTE PRODUKTE UND ANWENDUNGEN n Anwendungen mit hoher Stoßbelastung: Für solche Anwendungen eignen sich Gleit- oder Keillager mit großer Oberflächenkontaktfläche. Dazu gehören flache Fläche-zu-Fläche-Lager und Zylinderlager (Buchsen). Solche Mechanismen sind über einen langen Zeitraum extrem stoßbelastbar, bleiben bei eng tolerierter Bearbeitung hochgenau und bieten eine exzellente Backenauflage. Normalerweise müssen sie verschleißbedingt nicht oder nur geringfügig nachjustiert werden. n Reibungsarme, hochgenaue Anwendungen: Für solche Anwendungen eignen sich Linienkontakt-Rollenlager. Zu diesem reibungsarmen Lagertyp gehören Kreuzrollenlager und Dual-V-Lager. Diese Lager lassen sich vorspannen und von Außen nachjustieren, was sie sehr wartungsfreundlich macht. Diese Mechanismen eignen sich für Anwendungen, bei denen kein seitliches Spiel an den Fingern auftreten darf. Die reibungsarme Bauweise erlaubt zudem eine kontrollierte Anpassung der Greifkraft durch Regeln des Luftdrucks. n Präzisionsanwendungen mit niedrigem Luftdruck: Für Präzisionsanwendungen eignen sich Punktkontakt-Kugellager. Solche Mechanismen arbeiten mit sehr niedrigen Luftdrücken und eignen sich für Anwendungen, die ruhige, gleichmäßige Bewegungen erfordern. 6. KRAFTÜBERTRAGUNG DIE GREIFERWAHL IST ESSENZIELL FÜR DIE AUTOMATIONSLÖSUNG Mit Kraftübertragung ist der Mechanismus gemeint, der die Kraft von den Luftkolben im Inneren des Greifers auf die Backen überträgt, damit diese sich öffnen und schließen und so eine Greifkraft erzeugen. n Anwendungen mit einem hohen Greifkraft-zu-Größe-Verhältnis: Für Anwendungen, die hohe Greifkraft bei beschränkten Platzverhältnissen erfordern, eignet sich ein Greifer mit Doppelkeilantrieb. Der Keilmechanismus bietet eine große Oberfläche für die Kraftübertragung auf die Backen bei gleichmäßiger Kraftverteilung. Die gebräuchliche Einfachkolben-Ausführung ermöglicht ein hohes Greifkraft-zu-Größe-Verhältnis. Die immanente Synchronisierung der Backen/Finger-Bewegung macht zusätzliche Komponenten überflüssig. Der Doppelkeilmechanismus ist sehr robust und stoßbelastbar. n Kostengünstige Parallelgreifer-Lösungen: Bei diesem Mechanismus mit Direktantrieb ist der Kolben über einen Stift oder eine Stange direkt mit der Backe verbunden. In der Regel besitzt ein solcher Mechanismus zwei Kolben und ein Gestänge für die Backensynchronisierung. Der Mechanismus ist einfach, kostengünstig und leicht abzuschirmen. n Kostengünstige Winkelgreifer-Lösungen: Viele Winkelgreifer nutzen für die Kraftübertragung auf die Backen einen Nockenantrieb mit direkter, synchronisierter Kraftübertragung und Linienkontaktlagern. Der Mechanismus besitzt einen Drehpunkt pro Backe und kommt mit einem Minimum an beweglichen Teilen aus. Die mechanischen Vorteile der Nocke ermöglichen eine hohe Greifkraft bei relativ kompakter Bauweise. n Hochpräzise Anwendungen mit hoher Wiederholgenauigkeit: Für Präzisionsanwendungen wird sehr oft ein Zahnstangenantrieb verwendet. Dank der gleichmäßigen, synchronisierten Arbeitsweise des Zahnstangenantriebs tritt an den Antriebsteilen so gut wie kein Verschleiß auf. Bei engtolerierten Ausführungen des Zahnstangenantriebs tritt nach der Installation kein oder nur geringes Backenspiel auf. Der Zahnstangenantrieb eignet sich auch sehr gut für Greiferausführungen ohne Backensynchronisierung. Im Allgemeinen kombiniert man bei Greifern verschiedene Arten von Backenauflagen und Kraftübertragungen, um die passenden Leistungsparameter für die unterschiedlichsten Anwendungen zu realisieren. 7. FINGERAUSFÜHRUNG UND GREIFMETHODE An erster Stelle sollte immer die Sicherheit stehen, d. h. dass ein Herunterfallen des Teils bei einem Druckluftausfall möglichst verhindert wird. Besondere Aufmerksamkeit erfordert auch das Material der Greiferfinger, denn sie können leicht Spuren am Produkt hinterlassen. So können z. B. anstelle von Aluminium oder Stahl Finger aus Nylon, Delrin, Kunststoff o. ä. zum Einsatz kommen. An Greiferfingern angebrachte Urethan-Auflagen sind für das Hantieren mit zerbrechlichen Teilen geeignet. Der Anwender hat die Wahl zwischen verschiedenen Greifmethoden. Hier sind einige der gebräuchlichsten Methoden: n Reibung: Das ist die gebräuchlichste Greifmethode, bei der anliegende Kontaktflächen das Werkstück durch Reibungskraft festhalten. Wichtig ist hier ein eingebauter Sicherheitsmechanismus, damit das Teil bei einem Druckluftausfall nicht herunterfällt. Für die Handhabung von öligen oder schmierigen Teilen sind Reibungsfinger ungeeignet. n Formschlüssig: Bei dieser Methode sind die Finger so profiliert wie das zu handhabende Teil, d. h. rund zu rund. Bei einem Druckluftausfall kann das Teil normalerweise nicht herunterfallen. Es sei denn das Gewicht des Teils übersteigt die Haltekraft des Greifers. n Eingehaust: Dies gilt allgemein als die sicherste Greifmethode. Die Finger sind so profiliert wie das Teil, d. h. rechteckig zu rechteckig. Bei dieser Methode greifen die Finger das Teil oder nähern sich ihm nur an, und die Einhausung hält das Teil in Position. Bei einem Druckluftausfall fällt das Teil nicht herunter, sofern keine äußere Kraft darauf einwirkt. 8. ZUSÄTZLICHE SICHERHEITSMERKMALE Es gibt unterschiedliche Möglichkeiten, bei einem Druckluftausfall ein ungewolltes Lösen des Teils vom Greifer zu verhindern und damit ein Verletzungsrisiko und das Risiko einer Beschädigung des Teils oder der Maschine auszuschalten. Eine Möglichkeit ist eine Innenfeder, die den Kolben vorspannt und so die Finger/Backen am Teil festhält. Eine zweite Möglichkeit ist, dass man an den Anschlüssen zusätzliche externe Sicherheitsventile anbringt, die in der offenen oder geschlossenen Position die Druckluftzufuhr zum Greifer sperren. Eine dritte Möglichkeit sind Absenksperren, die sich bei einem Druckluftverlust automatisch an den Führungsstangen der Backen festklemmen. BERATUNGSANGEBOT NUTZEN Der Spezialist für Bewegung, Positionierung und Steuerung in der industriellen Automation Destaco bietet mit der Marke Robohand eine große Auswahl von Produkten und Lösungen für alle möglichen Branchen, so zum Beispiel Greifer aus Edelstahl für die Lebensmittelindustrie, Miniatur-Produkte für Reinraumanwendungen im Pharmazie-Sektor und Materialhandhabungslösungen für Schwerlasten in der Automobilindustrie. Dabei gibt es jeweils eine breite Palette pneumatischer Greifer, die die gleiche Funktion erfüllen. Es hängt von den individuellen Merkmalen und Fähigkeiten der einzelnen Greifer ab, ob sie sich langfristig für die jeweiligen Anwendungen eignen. Die richtige Wahl zu treffen, ist entscheidend für die Sicherheit, Leistung und Langlebigkeit einer Automatisierungsanwendung. Wenn Fragen zur Eignung eines Greifers für eine bestimmte Anwendungen auftauchen, sollte der Hersteller eingebunden werden. Destaco hilft Anwendern, aus der Vielzahl seiner Greiflösungen diejenige auszuwählen, die sowohl zu den Leistungsanforderungen als auch zum vorhandene Budget passt. Bilder: Destaco destaco.com 20 DER KONSTRUKTEUR 12/2019

KUGELGEWINDETRIEB: ERHÖHTE LEBENSDAUER DURCH NEUE OBERFLÄCHENTEXTUR KONSTRUKTIONSELEMENTE NSK stellt eine neue Kugelgewindetrieb-Baureihe vor, die bei hoher Beanspruchung eine rund dreimal längere Lebensdauer erreicht. Möglich macht das die spezielle Oberflächentextur, die die Ölfilmbildung verbessert. NSK entwickelte hierfür eine neue Oberflächenbehandlung, die eine flächige Textur mit Mikrovertiefungen erzeugt. In diesen Vertiefungen können sich kleinste Ölvorräte absetzen, sodass sich die Mutter konstant auf einem Ölfilm bewegt. Das verhindert Mangelschmierung, verringert den Verschleiß der Kugelgewindetriebe und reduziert Breakaway- und Stick-Slip-Effekte – auch bei kleinem Hub und langsamen Bewegungen. Die Kugelgewindetriebe mit neuer Oberflächentextur besitzen Steigungen von 10 bis 50 sowie eine Genauigkeit von C5 und besser. Die Komponenten sind ab kommendem Jahr erhältlich. www.nskeurope.de RAPID PROTOTYPING: VERBINDUNGS­ ELEMENTE OPTIMIEREN Wir können mehr als perfekte Stoßdämpfer. Mit dem 3D-Druck-Service Rapid Prototyping von Reyher können Verbindungselemente als Prototyp oder Funktionsmodell in kurzer Zeit hergestellt werden. Die Teile können aus Kunststoff oder Metall erstellt werden. Drei Entwicklungswege sind dabei möglich. Zur Entwicklung eines Verbindungselements druckt das Team des Herstellers die benötigte Schraube oder Mutter nach Kundenvorgabe zunächst als Musterbauteil aus Kunststoff. Erfüllt der Prototyp die Anforderungen, wird ein Musterteil aus Metall hergestellt. Bei der Entwicklung einer Verschraubungstechnologie wiederum wird ein bestehendes Design optimiert oder die Komplexität eines Bauteils reduziert. Der dritte Weg ist die komplette Bauteilesubstitution. Dabei steht die Frage im Vordergrund, ob und wie viele verschraubte Einzelteile in ein einziges Fertigbauteil umgewandelt werden können. Konstruktion und Material werden jeweils am Anfang eines Projekts überprüft und bei Bedarf optimiert. www.reyher.de 5-Sterne-Service inklusive! Jedes unserer über 3.800 Produkte für die industrielle Dämpfungstechnik entspricht höchsten Anforderungen an Zuverlässigkeit, Präzision und Funktionalität. Das gilt gleichermaßen für unseren Service. Das Ergebnis: Gemeinsame Erfolge. Alles. Immer. Top. Mehr Info? T+49 (0)2173-9226-10 Fordern Sie den kostenlosen ACE Katalog an! www.ace-ace.de

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