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Greifen ohne Druckluft

Handhabungstechnik für die MedizintechnikGreifen ohne Druckluft

Der Greifer erhält ein Signal von der Steuerung

Druckluftfreier Betrieb und sicheres, vorsichtiges Handhaben bei hohen Geschwindigkeiten - diese Forderungen stellte das unter anderem in der Spritzgieß-Automatisierung tätige Unternehmen Waldorf an seinen Greiferlieferanten bei Entwicklung einer Applikation zu automatisierten Entnahme und Palettierung von Produkten für die Medizintechnik.

Rund 100 Mitarbeiter entwickeln und bauen am Stammsitz des Unternehmens Waldorf in Engen vor allem Hochgeschwindigkeits-Automatisierungen für die Spritzgießproduktion. Kernmärkte sind Medizintechnik, Pharmazie und Lebensmittelverpackung, Kennzeichen ist nach Unternehmensangaben eine besondere Fertigungstiefe. Schnelle Entnahmesysteme mit kurzen Eingriffszeiten vom Konzept bis zur kompletten Anlage unter Berücksichtigung aller nötigen Zertifizierungen entstehen hier für die Reinräume in aller Welt. Dazu gehören auch Zertifizierungen gemäß den GMP-Regelungen im eigenen Haus.

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Ein typisches Projekt ist die Entnahme- und Palettier-Einrichtung für ein produzierendes pharmazeutisches Unternehmen, die ohne Druckluft im Produktbereich betrieben werden soll. Die Einheit dient zur Entnahme und Palettierung von Spritzgussteilen, die später Wirkstoffe von Medikamenten dispensieren. An der Schnittstelle zwischen Maschine und Palletiereinrichtung sorgt ein Knickarm-Roboter mit dem Parallelgreifer MPPM 1606 von Gimatic dafür, dass nur Gutteile auf die produktspezifischen Paletten kommen, die zu Überprüfenden auf einer QS-Ablage platziert und die Schlechten aussortiert werden.

Ein Achtfachgreifer entnimmt die Produkte aus der Form. Das Kunststoffteil enthält ein kleines Stahlröhrchen, das über ein spezielles Verfahren des Endkunden eingebracht wird und muss vorsichtig gehandhabt werden. Der Greifer erhält ein Signal von der Steuerung, wo das jeweils zu entnehmende Teil abgelegt werden soll. Selbstverständlich darf kein Ausschuss in die Palette der Gutteile gelangen, dort müssen aber alle Plätze belegt werden. Die Zykluszeit von 15 Sekunden liegt unterhalb des Rahmens von Hochleistungsanwendungen, weist aber einige spezielle Anforderungen auf.

So ist der Einsatz von Druckluft ist ein potentieller Verunreinigungsfaktor und in Reinräumen in der Regel unerwünscht. Zudem muss das Produkt schonend behandelt werden, es wird von innen gegriffen und damit in dem später medienberührten Bereich. Deshalb ist hier ein elektrisch angetriebener Greifer mit Edelstahlbacken im Einsatz. Der Trend an medizinischen Einrichtungen geht nach Unternehmensangaben prinzipiell zum Ausschluss von Druckluft, Partikelemissionen sind zu vermeiden und Systemlösungen im Kommen.

Konstruktive Kriterien entscheiden
Die Wahl dieses Greifers sein eine Entscheidung der Konstruktion gewesen. Produkt-Sensibilität, Präzision, Reinraumtauglichkeit und weitere Anforderungen des Kunden haben demnach eine Rolle gespielt. Der Greifer arbeite nach dem Plug and Play-Prinzip. Sie seien besonders leicht und kompakt. Dank einer innovativen Greifkraftsicherung wird der Greifer nur bestromt, wenn er sich bewegt. Auch im unbestromten Zustand halte er zuverlässig sein Transportgut. Die Motor-Controller-Karte schaltet den Motor bei einer zuvor definierten Stromaufnahme ab. Dies geschieht, wenn der Greifer gegriffen hat - unabhängig vom absoluten Verfahrweg. Dank integrierter Feder wird die Kraft gehalten, das Getriebe ist selbsthemmend, so dass der Greifer sich nicht lösen könne.

In dieser - wie in vielen Anwendungen - hat die Greiferauswahl Greifer einen erheblichen Anteil am Gesamterfolg solch einer komplexen Anlage. Bei der Qualitätsbetrachtung der zu fertigenden Teile liegt das Kriterium des sensiblen Zugriffs auf die empfindlichen Kunststoffteile auf der Hand, Produktbeschädigungen dürfen nicht auftreten. Dieser Greifer biete Produktionssicherheit und Ausschussreduzierung für diese Anwendung, die pneumatische Greifer nicht leisten können.

Mechatronik versus Pneumatik - eine Preisfrage?
Zu den Kosten der konkurrierenden Greifertechnologien vertritt Waldorf eine dezidierte Meinung: Bei der Beurteilung, ab elektrische Greifer teurer seien als pneumatische, sollte man nicht die Preise der einzelnen Komponenten vergleichen, sondern die Gesamtkosten in Betracht ziehen. Bei pneumatischen Bauteilen seien mehr Teile zu beschaffen, der Prozess bis zum Einbau sei aufwendiger und auch der Einbau erfordere mehr Ressourcen. Das müsse zum Stückpreis addiert werden. hinzugerechnet werden. Zudem seien die Energiekosten im betrieb zu berücksichtigen.

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