Die Vierpunkt-Greifeinheit von Schunk macht es möglich, Highspeed-Handling mit extrem hohen Taktzahlen und optimaler Prozesssicherheit zu realisieren. Durch ihre außerordentliche Flexibilität ist die Greifeinheit vor allem für die Nahrungsmittel- und Verpackungsindustrie interessant.
Jörg Herrmann, Steffen Hönlinger
Die Nahrungsmittel- und Verpackungsindustrie hat einen immerwährenden Spagat zu bewältigen. Während einerseits hohe Stückzahlen und der Zwang zu kurzen Lieferzeiten immer schnellere Handlingabläufe erforderlich machen, sind andererseits angesichts immer kürzer werdender Produktzyklen und kurzfristiger Produktionsumstellungen sehr flexible Lösungen gefragt, die ohne großen Aufwand auf neue Produkte umgestellt werden können. Eine Innovation aus dem Hause Schunk wird es den Unternehmen dieser Branche künftig leichter machen, diese an sich widersprüchlichen Forderungen nach Geschwindigkeit und Flexibilität miteinander zu versöhnen: Die neue Vierpunkt-Greifeinheit macht es möglich, beliebig geformte Produkte sicher zu greifen und dabei nicht nur hohe Hygieneanforderungen einzuhalten, sondern auch extrem hohe Taktraten mit bis zu 100 Zyklen pro Minute zu realisieren. Das System ist aber nicht nur schnell, sondern kann auch binnen Minuten auf andere Produktabmessungen und -formen umgestellt werden. Es sorgt so für höchstmögliche Flexibilität in Handlinganlagen und Packstraßen. Dieser Umstand prädestiniert die Vierpunkt-Greifeinheit für den Einsatz in der Nahrungsmittel- und Verpackungsindustrie. Ihr Einsatzspektrum ist universell und reicht von unterschiedlichsten Verpackungsaufgaben im Non-Food-Bereich bis hin zur Handhabung von Backwaren, Käse, Fleisch und Fisch.
Verstellbarer Stern
Die Vierpunkt-Greifeinheit besteht aus vier Greifern, die über einen verstellbaren Stern aus kohlefaserverstärktem Kunststoff so angeordnet werden, dass das Gut stets an vier Punkten gegriffen werden kann. So lassen sich nicht nur trapezförmige, runde, quadratische und rechteckige Formen greifen, sondern bei entsprechender Greifereinstellung auch dreieckige Produkte. Zudem lassen sich auch beliebige Freiformen verarbeiten, wie sie gerade im Lebensmittelbereich häufig anzutreffen sind, also zum Beispiel unregelmäßig geformte Fischfilets oder Schnitzel.
In der Vierpunkt-Greifeinheit werden modifizierte SGB-Winkelgreifer aus dem Standardprogramm von Schunk eingesetzt, für andere Aufgaben lassen sich aber auch beliebige andere Standardgreifmodule verwenden. Um die Öffnungszeiten der Greifer zu reduzieren, wurden die vier Einzelgreifer mit eigens von Schunk entwickelten Tuning-Kits ausgestattet. In diesen innovativen Kits wirkt ein zusätzlicher Pneumatikkolben während des Öffnens auf die Grundbacke des Greifers und beschleunigt dadurch den Öffnungsvorgang. Die ohnehin gute Öffnungszeit wird damit noch einmal um rund 20 % verkürzt, und die Greif-einheit kann das Greifgut schneller ablegen – mit entsprechend positiven Folgen für die erreichbaren Zykluszeiten.
Einsatz leichter Werkstoffe
Um die Masse der Greifeinheit so weit wie möglich zu reduzieren und so den Einsatz in High-Speed-Handlingsystemen zu ermöglichen, wurden vor allem Kunststoffe und Aluminium verwendet. Der Verstell-stern, der die vier Greifer trägt, besteht aus einem extrem verwindungssteifen Kohlefaser-Verbundwerkstoff. Dieser kombiniert beste mechanische Eigenschaften mit einem sehr geringen Gewicht und sorgt dafür, dass die ganze Einheit nur ca. 800 g wiegt.
Die Vierpunkt-Greifeinheit kann über den Verstellstern und weitere Einstellmöglichkeiten auf unterschiedlichste Formen eingestellt werden und ist in kürzester Zeit umgerüstet. Einige wenige Handgriffe genügen, um die Einheit auf ein neues Produkt einzustellen: Einfach die Schrauben lösen, und entweder über eine Schablone oder nach Maßvorgabe die Greifeinheit so einstellen, dass das Gut sicher gegriffen wird. Manche Anwender verwenden auch einen doppelten Satz von Vierpunkt- Greifeinheiten. Sie können dann den einen Satz einstellen, während der andere noch in der Produktion verwendet wird. Der Schnellwechselverschluss macht dann einen sekundenschnellen Wechsel der Greif- einheiten möglich. Auf diese Weise kann beispielsweise eine Verpackungsanlage im fliegenden Wechsel für ein neues Produkt umgerüstet werden.
Die Greifeinheit ist für den Einsatz im Lebensmittelbereich geeignet. Die produktberührenden Komponenten bestehen aus V2A-Edelstahl, die verwendeten Kunststoffe sind überwiegend FDA-gelistet, und das eingesetzte Schmiermittel ist H1-konform. Zum Anschluss an FlexPicker-Roboter wird die Vierpunkt-Greifeinheit mit den entsprechenden Adapterplatten ausgerüstet. Drehdurchführungen mit zwei getrennten Luftdurchführungen optimieren die Störkontur und vermeiden Beschädigungen durch Schläuche.
Vorteile gegenüber Saugtechnik
Was die Vierpunkt-Greifeinheit einmal im Griff hat, kann ihr praktisch nicht mehr entgleiten. Prozessstörungen durch verlorene Produkte sind beim Greifen nahezu ausgeschlossen. Damit hat die Greiftechnik gegenüber der Saugtechnik deutliche Vorteile. Das gilt insbesondere für den Nahrungsmittelbereich, denn Produkte wie Tiefkühlfisch oder Brötchen sind unregelmäßig geformt und weisen oft eine zerklüftete Oberfläche auf. Sie lassen sich daher nur schlecht ansaugen, und besonders bei sehr dynamischen Handlingprozessen können die Teile leicht vom Sauger abfallen. Das stört den Prozessablauf, führt zu erhöhten Ausschussraten und bewirkt zudem relativ lange Taktzeiten. Hinzu kommt, dass Nahrungsmittel häufig fettig sind oder eine krümelnde Oberfläche aufweisen. Bei der Saugtechnik werden solche Partikel zwangsläufig mit eingesaugt. Daraus ergeben sich zum einen hygienische Probleme in den Ansaugleitungen und Anlagenstillstandszeiten für den aufwendigen Reinigungsprozess. Zum anderen kann es zu Produktbeschädigungen kommen, beispielsweise wenn beim Ansaugen eine Panade oder ein Puderzuckerüberzug vom Produkt abgesaugt wird. Die Vierpunkt-Greifeinheit von Schunk hat mit all diesen Problemen nicht zu kämpfen. Die Reinigung der Greifer ist einfach, und Prozessstörungen durch verlorene Teile sind praktisch ausgeschlossen. Die Einheit ermöglicht höchste Taktraten und ist leicht an veränderte Gegebenheiten anzupassen. Trotz dieser Vorteile ist die Vierpunkt-Greifeinheit keine teure Maximallösung, die alle nur denkbaren Anforderungen erfüllt, sondern eine wirtschaftliche Lösung, die zentrale hygienische Anforderungen berücksichtigt und dabei so weit wie möglich auf Standardkomponenten zurückgreift.
dei 477
IFFA 2007
SPS/IPS/Drives 2007
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