Bild 01: Bei elektrischen Greifern lassen sich Greifkraft, Position und Geschwindigkeit einfach einstellen. (Quelle: Oriental Motor)
Pneumatische Greifer sind zwar leicht, kostengünstig und einfach zu bedienen, aber eine präzise Einstellung von Greifkraft und Geschwindigkeit ist schwierig. Wenn es auf diese Eigenschaften ankommt, sind elektrische Greifer klar im Vorteil, denn sie ermöglichen es dem Anwender, Greifkraft, Geschwindigkeit und Position genau auf das Werkstück abzustimmen. Das verhindert abruptes Anstoßen an das Werkstück bei gleichzeitiger Optimierung der Taktzeit. Mithilfe der Motorposition kann bei elektrischen Greifern darüber hinaus festgestellt werden, ob ein Werkstück vorhanden ist, zusätzlich können bei Vorhandensein die Abmessungen desselben überprüft werden.
Hohe Übertragungseffizienz und kontinuierliche Greifkraft
Beim elektrischen Greifer der EH-Serie dient der AZ-Schrittmotor von Oriental Motor als Antrieb und wird mit einer Greifer- sowie Zahnstangenmechanik kombiniert (Bild 2). Der Hauptvorteil dieser Konstellation liegt in der bereits erwähnten Einstellmöglichkeit der Greifkraft. Bei der EH-Serie ist hierfür keine zusätzliche Sensorik für die Endpunktbestimmung des Greifvorgangs oder die Werkstückbemessung notwendig, diese Vorgänge sind vollständig automatisiert. Außerdem ist der EH-Greifer durch die Gleichstromversorgung für den Einsatz in batteriebetriebenen Geräten, wie fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTF) oder mobilen Robotern, geeignet.
Eine Greiferkonstruktion kann auf verschiedene Weise mechanisch umgesetzt werden, z. B. mit einem Schneckengetriebe, mit Nocke und Spindel oder mit einem Zahnstangenmechanismus. Die EH-Serie verwendet letzteren für eine hohe Übertragungseffizienz und kontinuierliche Greifkraft. Die Kombination mit einem 28-mm-Motor hält die Abmessungen des Greifers klein. Der Hub beträgt 25 mm, sodass auch Werkstücke mit unterschiedlichem Format bis zu dieser Distanz gegriffen werden können, ohne die Finger austauschen zu müssen. Dank seiner effizienten Schmierung konnte der Greifer in Tests mit voller Greifkraft 20 Millionen Greifvorgänge problemlos ausführen.
Der AZ-Motor ist mit einem Multiturn-Absolutsensor (ABZO-Sensor) ausgestattet. Im Falle eines Stromausfalls behält dieser die Positionsinformationen mechanisch bei und ermöglicht es der Maschine, den Betrieb ohne Referenzfahrt fortzusetzen. Dadurch entfällt die Notwendigkeit eines externen Schalters für die Referenzfahrt und der Aufwand für Konstruktion, Verkabelung und Einstellung wird reduziert.
Stabile und fein justierbare Greifkraft
Bei pneumatischen Greifern erfolgt die Regulierung der Greifkraft mithilfe eines Manometers über ein Druckminderventil. Eine Feinjustierung ist dabei schwierig. Der Luftdruckverlust hängt von der Länge und dem Innendurchmesser der Leitung vom Kompressor zum Regler sowie von der Umgebungstemperatur ab und muss bei einer Änderung dieser Bedingungen nachjustiert werden.
Die elektrisch angetriebene EH-Serie kommt nicht nur ohne Druckluftinfrastruktur aus, auch die Kraftregulierung ist einfacher: Die Greifer üben eine kontinuierliche Kraft auf das Werkstück aus, und der Motorstrom kann bezogen auf den Maximalwert in 1-%-Schritten eingestellt werden – die Möglichkeit einer Feinjustierung ist hier somit gegeben. Der verlustarme Zahnstangenmechanismus des Systems gewährleistet eine stabile Greifkraft unabhängig von der Umgebungstemperatur. Außerdem hat die Länge des Anschlusskabels dank des Konstantstromantriebs des Treibers keine negative Auswirkung auf die Greifkraft.