Stabile Ergebnisse durch geregelte Greifkraft Mechatronische Greifmodule mit sensorloser Greifkraftregelung


Ob fra­gil, sprö­de oder fili­gran: Bei der Hand­ha­bung emp­find­li­cher Greiftei­le kom­men pneu­ma­ti­sche Greif­sys­te­me schnell an ihre Gren­zen. Zu unge­nau ist die Kraft­ein­stel­lung über den Betriebs­druck um einer­seits eine feh­ler­freie Hand­ha­bung sicher­zu­stel­len und ande­rer­seits eine Beschä­di­gung des Greif­guts zu ver­mei­den. Mecha­tro­ni­sche Greif­mo­du­le von Weiss Robotics bie­ten hier eine inter­es­san­te Alter­na­ti­ve.

Im Gegen­satz zu pneu­ma­ti­schen Greif­mo­du­len bie­ten elek­tri­sche Greif­mo­du­le die Mög­lich­keit, die Greif­kraft bes­ser an das Greif­gut anzu­pas­sen. Bei kon­ven­tio­nel­len Elek­tro­grei­fern wird hier­zu ger­ne mit einer ein­fa­chen Strom­re­ge­lung des Antriebs­mo­tors gear­bei­tet, die den Wick­lungs­strom und damit das Dreh­mo­ment des Antriebs begrenzt. Dabei bringt die blo­ße Ein­stel­lung der Greif­kraft allei­ne über den Motor­strom ent­schei­den­de Nach­tei­le mit sich. Denn um eine bestimm­te Greif­kraft ein­zu­stel­len, müs­sen vom Anwen­der Ein­fluss­fak­to­ren wie Greif­ge­schwin­dig­keit, Schmier­zu­stand, Tem­pe­ra­tur, Char­gen­streu­ung oder Alte­rung berück­sich­tigt wer­den. Zudem wirkt eine bewe­gungs­un­ab­hän­gi­ge Strom­be­gren­zung nach­tei­lig auf die Dyna­mik und damit auf die erreich­ba­ren Takt­zei­ten.

Platinenhandling mit dem IEG 55

Pla­ti­nen­hand­ling mit dem IEG 55

Sen­sor­lo­se Greif­kraft­re­ge­lung

Bei den Greif­mo­du­len der IEG Serie ver­folgt Weiss Robotics des­halb einen ande­ren Ansatz: Als Novum in der Greif­tech­nik­bran­che set­zen die IEG Grei­fer erst­mals seri­en­mä­ßig auf eine sen­sor­lo­se Greif­kraft­re­ge­lung. Anstatt den Antriebs­strom ent­spre­chend der gewähl­ten Greif­kraft ein­fach nur zu begren­zen, nutzt die­se Tech­nik einen geschlos­se­nen Kraft­re­gel­kreis. Um auf eine auf­wen­di­ge Kraft­sen­so­rik ver­zich­ten zu kön­nen, wird über ein mathe­ma­ti­sches Modell die am Fin­ger wir­ken­de Kraft sen­sor­los aus dem aktu­el­len Antriebs­zu­stand ermit­telt. Die­se wird wie­der­um der inter­nen Greif­kraft­re­ge­lung als Ist­grö­ße zuge­führt. Dabei kom­pen­siert das Modell selbst­stän­dig die ein­gangs beschrie­be­nen Sekun­där­ein­flüs­se, wodurch die­se inno­va­ti­ve Tech­nik neben einer deut­lich ver­bes­ser­ten Wie­der­hol­bar­keit beim Grei­fen auch eine höhe­re Ver­fahr­dy­na­mik der Fin­ger und somit selbst bei gerin­gen Greif­kräf­ten opti­ma­le Takt­zei­ten lie­fert.

Akti­ve Dämp­fung des Greif­im­pul­ses

Ein wesent­li­cher Punkt beim Grei­fen ist der soge­nann­te Greif­im­puls. Die­ser ent­steht, wenn die Fin­ger auf dem Greifteil auf­tref­fen und kann bei schlecht aus­ge­leg­tem Greif­pro­zess dazu füh­ren, dass kurz­zei­tig ein Viel­fa­ches der gewünsch­ten Greif­kraft wirkt, wodurch gera­de sprö­de Greiftei­le leicht beschä­digt wer­den kön­nen. Bei kon­ven­tio­nel­len Elek­tro­grei­fern kann die­ser Effekt nur durch Redu­zie­ren der Greif­ge­schwin­dig­keit ver­rin­gert wer­den, was sich nega­tiv auf die Takt­zeit aus­wirkt. Nicht so bei den IEG Grei­fern: Hier ist die Reak­ti­vi­tät des Kraft­reg­lers so hoch, dass die­ser beim Auf­tref­fen der Fin­ger dem Greif­im­puls ent­ge­gen regelt und die­sen dadurch deut­lich redu­ziert. So kön­nen auch sprö­de Tei­le sicher gegrif­fen wer­den. Dies macht die IEG Greif­mo­du­le von Weiss Robotics zur cle­ve­ren Lösung für die Hand­ha­bung emp­find­li­cher Greiftei­le bei kur­zen Takt­zei­ten.