Maximal anpassungsfähig

Mechatronische Greifer sind für immer mehr Applikationen von Maschinenbau bis Medizintechnik gefragt. Mit der Produktreihe Motiact bietet SMW-Autoblok dafür vier Baureihen, welche das automatisierte Greifen in verschiedenen Branchen effizienter und sicherer gestalten. 

Eine optimierte Steuerung und eine erhöhte Funktionalität bei maximaler Sicherheit. So lautete das Ziel der SMW-Entwickler, als sie eine neue Produktreihe mechatronischer Greifer auf den Weg brachten. Pneumatische Greifer gehörten schon zuvor zum Portfolio des süddeutschen Spanntechnik-Herstellers SMW-Autoblok. Nachdem seine Aktivitäten im Bereich digitalisierter Prozesse und Automation im Unternehmen SMW-electronics angesiedelt wurden, entstanden dort die mechatronischen Greifer der Reihe Motiact für die EOAT-Automation (End-of-Arm-Tooling). 

„Mechatronische, intelligente Systeme bieten Vorteile hinsichtlich der Prozesskontrolle und Energieeffizienz“, sagt Tobias Schneider vom Business Development bei SMW-Autoblok. „Sie ermöglichen eine sichere Steuerung und benötigen nur dann Energie, wenn sie in Bewegung sind. Diese Vorteile haben wir mit den Greifern von Motiact weiter ausgebaut und für ein breites Anwendungsfeld erschlossen.“ 

Mit vier Baureihen mechatronischer 2-Finger-Parallelgreifer und einem breiten Spektrum an Hüben, Kräften und Schnittstellen bedient Motiact die Anforderungen unterschiedlicher Branchen und Systemarchitekturen. 

Flexibilität, Effizienz und Sicherheit im Fokus 

Für Pick-and-Place-Aufgaben und industrielle Cobot-Anwendungen eignet sich der mechatronische Kleinteilegreifer MX-S. Erhältlich in den Baugrößen 025 und 050 sowie zukünftig in Größe 040, ist er mit einem Hub je Backe von 3 mm beziehungsweise 8 mm ausgestattet und erzielt zum Schließen/Öffnen eine Kraft von 40 N beziehungsweise 200 N. Er ist geschützt nach IP40 und lässt sich via IO-Link und Digital-IO-Schnittstelle in die Systemkommunikation integrieren. 

In der Automobilfertigung, im Maschinenbau oder in der Werkstückbeladung in Bearbeitungszentren können Konstrukteure den MX-M für Robotik-Anwendungen einsetzen. Der mechatronische Universalgreifer mit der Schutzart IP64 wurde für mittelgroße Werkstücke konzipiert und ist ebenfalls in zwei Baugrößen – 080 und 125 – erhältlich. Sein Hub pro Backe von 8 mm beziehungsweise 13 mm schließt und öffnet mit einer Kraft von 1 200 N beziehungsweise 1 800 N. Auch der MX-M verfügt über IO- und Digital-IO-Schnittstellen. 

Mit dem jüngsten Mitglied der Motiact-Reihe erweitert SMW das Spektrum der Cobot-Anwendungen deutlich. Der in seiner Bauart sehr flache MX-U mit der Schutzart IP54 verfügt über einen extralangen Hub von 52,3 mm je Backe und lässt sich damit flexibel für das Pick-and-Place kleinerer bis großformatiger Teile einsetzen. Der mechatronische Universal-Langhubgreifer öffnet und schließt mit 300 N und verfügt neben einer IO-Link- auch über eine RS 484-Schnittstelle. 

Für schwere Werkstücke, wie sie beispielsweise im Metallbau oder der Luftfahrttechnik zu bewegen sind, bietet SMW ein besonders leistungsstarkes Greifersystem. Der MX-L ist ein mechatronischer Langhubgreifer mit 99 mm Hub pro Backe und einer Schließkraft von 10 000 bis 40 000 N. Mit Schnittstellen für die Kommunikation via Profinet oder Ethernet/IP ist er direkt in eine SPS integrierbar. Seine Schutzart IP67 rüstet ihn für raue Umgebungsbedingungen. 

„Die Motiact-Greifer sind ideal für alle Anwendungen, die ein hohes Maß an Flexibilität, Effizienz und Sicherheit erfordern“, sagt Schneider von SMW. „Insbesondere in der High-Mix-Low-Volume-Fertigung, aber auch im Handling sensibler, zerbrechlicher Produkte erzielen sie wertvolle Prozessvorteile.“ Diese basieren auf der flexiblen Steuerung der Greifer, mit der die Hauptvariablen Kraft und Position genau auf Situation und Produkt angepasst werden können. Das resultiert in drei Eigenschaften, von denen Anwender profitieren. 

Kraft und Position variabel anpassbar 

Die Backen der mechatronischen Motiact-Greifer sind genau positionierbar. Das wird mittels eines absoluten Wegmesssystems erzielt, das in nahezu jedem Greifer integriert ist. Die Greifer können damit ihre Position mit einer Wiederholgenauigkeit von 0,02 mm auf das jeweils zu greifende Objekt anpassen, was ohne den Umweg über die Endlage erfolgt. Das Wegmesssystem ermöglicht damit auch bei großer Variantenvielfalt schnelle, effiziente Abläufe und einen stets sicheren Halt durch die passende Greiferposition. 

Auch die Greifkraft lässt sich flexibel bestimmen. Anwender können sie in feinen Abstufungen sowie unabhängig von der Greifgeschwindigkeit und dem Hub festlegen. So kann die Greifkraft genau auf das jeweilige Objekt angepasst werden, ohne dass ein entsprechender Hub verfahren werden muss. Das beschleunigt die Greiferabläufe und ermöglicht einen effizienten Energieeinsatz. 

Schließlich sind die Motiact-Greifer mit einem Sicherheitskonzept ausgestattet, das bei einem Energieausfall sowohl Kraft als auch Position der Greifer aufrechterhält. Eine mechanische Selbsthemmung des Antriebs und ein Federpaket sowie teilweise eine Motorbremse sorgen für den Greifkrafterhalt. Das Wegmesssystem ermöglicht den 1:1-Positionserhalt, der ohne Referenzfahrt erfolgt. Werkstücke in der industriellen Fertigung wie auch Laborproben in Glasbehältnissen werden so sicher gehalten und der Prozess kann nach wieder aufgenommener Energiezufuhr nahtlos weiterlaufen. 

Flexibel in der Bewegung: Endlose Rotation in beide Richtungen 

Neben Position und Kraft hat SMW auch das Bewegungsprofil der Motiact-Greifer flexibel gestaltet. Der Einsatz eines induktiven Koppelsystems ermöglicht eine endlose Rotation der Greifer in beide Richtungen. Damit löst SMW ein Problem, das sich vor allem in der EOAT-Automation stellt: „Greifereinheiten rotieren. Sie müssen aber mit der stationären Einheit des Roboterarms verbunden sein, um Energieversorgung und Signalaustausch sicherzustellen“, beschreibt es Schneider. „Wir haben eine Lösung entwickelt, die komplett ohne hinderliche Kabel oder verschleißintensive Schleifringe auskommt. Das hat das Zeug dazu, industrieller Standard zu werden“, ist sich Tobias Schneider sicher. 

Induktive Koppelsysteme integrieren mechatronische Greifersysteme kontaktlos in ein Automations- und Energieversorgungssystem. Die Verbindung erfolgt über einen Luftspalt und ist damit zusätzlich verschleiß- und wartungsarm. SMW bietet seine induktiven Koppelsysteme in verschiedenen Formaten an, die jeweils auf typische Bewegungsabläufe unterschiedlicher Applikationen ausgerichtet sind. Für Cobot-Anwendungen entstand die scheibenförmige F-Reihe, mit der sich beispielsweise Motiact-Greifer mit Roboterarmen verbinden lassen. Daneben gibt es zylindrische und kubische Koppelsysteme, die unter anderem in Werkzeugmaschinen und Wechselapplikationen mobile und stationäre Einheiten kontaktlos verbinden. 

Das Thema Flexibilität steht auch weiterhin im Fokus der SMW-Entwicklungen für Greifersysteme. Als jüngstes Ergebnis hat der Hersteller alle seine mechatronischen Produkte mit einem integrierten KI-fähigen Mikroprozessor ausgestattet. Damit stellt der Hersteller seinen Anwendern eine Infrastruktur zur Verfügung, mit der dieser die künstliche Intelligenz nutzen kann. Möglicher Nutzen ist beispielsweise das Condition Monitoring oder die weitere Optimierung der eingesetzten Kraft und Position von Greifern. „Mechatronische Greifer bieten ein großes Potenzial, aktuellen Herausforderungen wie High-Mix/Low-Volume, Kosten- und Zeitdruck sowie Fachkräftemangel gerecht zu werden“, sagt Tobias Schneider. „Mit zunehmender Flexibilität können sie dabei auch für immer weitere Anwendungsbereiche interessant werden.“ 

Autorin: Petra Müller, Marketing SMW-Autoblok 

Bilder: SMW-Autoblok