Handlingseinheit Kleine Komponenten bis 100 Gramm präzise automatisiert bewegen

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Der Hersteller IEF-Werner hat seine Minispin-Baureihe weiterentwickelt. Anwender können nun kleine Komponenten nicht mehr nur mit bis zu 20, sondern nun auch bis zu 100 Gramm präzise automatisiert bewegen – bei gewohnt kurzen Gesamtzykluszeiten.

Mit der Minispin-Baureihe können Anwender aus der Halbleitertechnik, der Elektrobranche, der Medizintechnik und der Uhren- und Schmuckindustrie Kleinstbauteile hochdynamisch und schnell umsetzen und transportieren. „Bisher war dies nur mit Komponenten mit einem Gewicht von bis zu 20 Gramm und in Zykluszeiten von 200 Millisekunden möglich“, erläutert Andreas Hirt, Zuständiger für den Vertrieb des Schwenkantriebs Minispin bei IEF Werner. „Wir haben dies nun nach oben hin erweitert. Auf Anfrage erhalten unsere Kunden das Handlingsystem auch für Bauteile mit einem Gewicht von bis zu 100 Gramm.“

Die Basis: ein Hebelarm

Die Basis des kompakten Minispin bildet ein Hebelarm, der je nach Applikation in den Längen von 87 und 151,5 Millimetern zur Verfügung steht. Angebracht ist dieser an der Antriebswelle der Motor-Getriebe-Kombination. An seinem Ende ist an einer drehbar gelagerten Schnittstelle eine Pinole angeschraubt. Der Endeffektor am Hebelarm lässt sich über einen pneumatisch betriebenen Drehverteiler mit Vakuum oder mit Druckluft betreiben. Auf diese Weise kann der Anwender sowohl einen Saug- als auch einen pneumatischen Parallelgreifer an der Pinole montieren und Produkte sicher von A nach B transportieren.

Den Sauger frei positionieren

Es besteht zudem die Möglichkeit, die Pinole als eine weitere NC-gesteuerte Drehachse zu spezifizieren. Damit kann der Anwender den Sauger um 360 Grad und sogar endlos drehen sowie frei positionieren. Durch den zusätzlichen Freiheitsgrad lässt sich mit dem Minispin zum Beispiel ein Bauteil aus der Palette entnehmen und dieses während der Bewegung für eine Kamera-Inspektion in die passende Lage drehen. Ein spielfreies Planetengetriebe sorgt für eine hohe Positioniersteifigkeit.

Der Hebelarm überschwingt nicht

Bei der technischen Auslegung haben die IEF-Entwickler sehr viel Wert auf das Regelverhältnis zwischen externem Massen- und Motorträgheitsmoment gelegt. Dadurch überschwingt der Hebelarm in den Übergabepositionen nicht. Die Leitungen für die Medien sind im Hebelarm integriert. Damit der Greifer die Bauteile sicher und ohne Verzögerung aufnimmt, lässt sich dieser mit speziellen Vakuumschaltern oder Schnellschaltventilen ausstatten.

Auf Wunsch noch kompakter

„Mit dem Schwenkarm kann der Minispin mit nur einem Motor sowohl eine X- als auch durch das Schwenken des Hebels eine Z-Richtung ausführen“, erläutert Hirt. „Bei einem klassischen Linearsystem benötige ich dafür zwei separate Achsen. Gleichzeitig erfordert die klassische Lösung mehr Bauraum und deutlich mehr Kabel.“ Der Minispin ist dagegen deutlich kompakter und lässt sich sowohl als Einzelkomponente verwenden als auch mit direkt angetriebenen Linearachsen kombinieren – zum Beispiel mit der Euroline-Serie des Herstellers. Damit können Anwender hochdynamische Handlingssysteme mit großer Reichweite umsetzen.

Optional: mit Winkelgetriebe

Ganz neu: Falls noch weniger Bauraum zur Verfügung steht, bietet der Hersteller den Minispin optional mit einem Winkelgetriebe an. Dieses lenkt den Servomotor um 90 Grad um. Somit benötigt die Handlingeinheit in axialer Richtung weniger Bautiefe. Mehr Freiheit erhalten Anwender auch in der Auswahl der Motoren und den Steuerungen, denn integrieren lassen sich nun auch Lösungen von Drittanbietern. „Im Vergleich zu Robotersystemen, die für ähnliche Anwendungen zum Einsatz kommen können, kann der Nutzer den Minispin auch einfacher programmieren und etwa die Drehachse direkt über die Gradvorgabe positionieren“, so Hirt.

Digitaler Zwilling

Erstellung von Verwaltungsschalen in der Praxis

Video-Tutorials als Unterstützung

Bei der Weiterentwicklung haben die Ingenieure den Fokus neben den technischen Neuerungen auch auf unterstützende Informationen gelegt. Anwender können zum Beispiel auf der IEF-Website auf Video-Tutorials zu unterschiedlichen Themen zugreifen – unter anderem zum Aufbau und zur Funktionsweise des Minispin, seines Hubsaugers sowie zur Antriebstechnik – Informationen, die er bisher nur in schriftlicher Form etwa in der Anleitung erhalten hatte.