Vakuumgreifer vs. mechanischer Greifer: Welchen sollten Sie verwenden?

Vakuum- und mechanische Greifer sind zwei gängige Lösungen zum Aufnehmen und Bewegen von Produkten mit Industrierobotern und automatisierten Handhabungssystemen.

Ein Vakuumgreifer hält ein Werkstück mittels Saugen, während ein mechanischer Greifer das Werkstück physisch mit Fingern, Klemmen oder anderen Mechanismen greift.

Beide können effektiv sein, sind aber für unterschiedliche Produkte und Produktionsbedingungen geeignet.

Die richtige Wahl hängt vom Material, der Oberfläche, der Form, dem Gewicht, der Handhabungsorientierung, der Zykluszeit und der Produktionsumgebung des Werkstücks ab.

1. Wie funktioniert ein Vakuumgreifer?

Ein Vakuumgreifer erzeugt einen Druckunterschied zwischen der Saugglocke und der Werkstückoberfläche.

Wenn die Saugglocke eine geeignete Oberfläche berührt, erzeugt das Vakuumsystem eine Haltekraft und hält das Werkstück am Werkzeug.

Ein typisches Vakuumgreifsystem kann Folgendes umfassen:

• Vakuumpumpe oder -generator
• Saugglocken
• Vakuumschläuche
• Ventile
• Vakuumsensoren
• Roboter-Montageplatte

Verschiedene Saugglocken-Designs können je nach Werkstück ausgewählt werden.

Vakuumgreifer werden häufig für Produkte mit relativ flachen und geeigneten Oberflächen verwendet.

2. Wie funktioniert ein mechanischer Greifer?

Ein mechanischer Greifer verwendet physische Finger, Backen, Klemmen oder andere Mechanismen, um das Werkstück zu halten.

Die Finger schließen sich um das Objekt und erzeugen eine Greifkraft.

Mechanische Greifer können für Folgendes ausgelegt sein:

• Externes Greifen
• Internes Greifen
• Zweifingergreifen
• Dreifingergreifen
• Kundenspezifisches Greifen

Die Fingerform und die Kontaktfläche können ebenfalls für ein bestimmtes Werkstück angepasst werden.

Mechanisches Greifen ist oft nützlich, wenn Saugen schwierig ist oder wenn das Werkstück eine Form hat, die mechanisch leichter zu halten ist.

3. Vakuum- vs. mechanischer Greifer: Hauptunterschiede

Dies sind allgemeine Unterschiede. Die tatsächliche Eignung hängt vom spezifischen Greifer und Werkstück ab.

4. Wann ist ein Vakuumgreifer eine gute Wahl?

Vakuumgreifen kann nützlich sein, wenn das Werkstück eine relativ flache und nicht poröse Oberfläche hat.

Häufige Beispiele sind:

• Kartonagen
• Glasscheiben
• Metallbleche
• Kunststoffplatten
• Flache Paneele
• Verpackungsmaterialien

Vakuumgreifer können auch Produkte handhaben, ohne dass die Finger das Objekt umgreifen müssen.

Dies kann nützlich sein, wenn der Platz um das Werkstück begrenzt ist.

5. Wann ist ein mechanischer Greifer eine bessere Wahl?

Mechanisches Greifen kann besser geeignet sein, wenn das Produkt eine unregelmäßige Form hat oder keine gute Vakuumoberfläche bietet.

Typische Beispiele sind:

• Bearbeitete Metallteile
• Kunststoffkomponenten
• Zylindrische Komponenten
• Automobilteile
• Kleine mechanische Komponenten
• Teile mit Löchern oder Öffnungen

Mechanische Finger können so gestaltet werden, dass sie der Form des Werkstücks entsprechen.

Zum Beispiel kann ein Dreifingergreifer für zylindrische Komponenten nützlich sein, während ein Zweifingerwerkzeug für viele Standardteile ausreichen kann.

6. Was ist mit porösen oder unebenen Oberflächen?

Die Oberflächenbeschaffenheit ist einer der wichtigsten Faktoren bei der Auswahl eines Vakuumgreifers.

Poröse Materialien können Luft durch die Oberfläche strömen lassen, was es schwierig macht, ein ausreichendes Vakuum aufrechtzuerhalten.

Unebene oder strukturierte Oberflächen können es der Saugglocke ebenfalls erschweren, eine zuverlässige Abdichtung zu bilden.

In diesen Fällen kann ein mechanischer Greifer eine stabilere Lösung bieten.

Es können jedoch spezielle Saugglocken und Vakuumsysteme für bestimmte schwierige Oberflächen erhältlich sein, daher sollte das tatsächliche Produkt vor einer endgültigen Entscheidung getestet werden.

7. Wie beeinflusst das Produktgewicht die Wahl?

Sowohl Vakuum- als auch mechanische Greifer können schwere Produkte handhaben, aber das Design muss eine ausreichende Haltekraft bieten.

Bei Vakuumsystemen hängt die Haltekapazität von Faktoren ab wie:

• Vakuumlevel
• Effektive Saugfläche
• Anzahl der Saugglocken
• Oberflächenbeschaffenheit
• Leckage
• Beschleunigung

Bei mechanischen Greifern hängt die Haltefähigkeit ab von:

• Greifkraft
• Fingerdesign
• Kontaktfläche
• Reibung
• Werkstückgeometrie
• Roboterbeschleunigung

Die Gesamtlast sollte das Werkstück und das Werkzeug enthalten, wenn die Roboter-Nutzlastanforderungen geprüft werden.

8. Vakuumgreifer vs. mechanischer Greifer für schnelle Handhabung

Beide Typen können in der Hochgeschwindigkeitsautomatisierung eingesetzt werden.

Vakuumsysteme können Produkte schnell aufnehmen, wenn das Werkstück richtig positioniert ist und das Saugen zuverlässig hergestellt werden kann.

Mechanische Greifer können auch schnelles Greifen und Lösen bieten, insbesondere in repetitiven Anwendungen.

Die gesamte Zykluszeit hängt von mehr als nur dem Greifmechanismus ab.

Roboterbewegung, Produktzuführung, Förderbandgeschwindigkeit, Anfahrabstand und Platzierungszeit beeinflussen alle die Produktionsleistung.

9. Welcher Greifer ist besser für empfindliche Produkte?

Keiner der beiden Typen ist automatisch besser für jedes empfindliche Produkt.

Vakuumgreifen kann die Notwendigkeit einer mechanischen Klemmung um das Produkt reduzieren, was für bestimmte Oberflächen nützlich sein kann.

Übermäßige Vakuumkraft oder ungeeignete Saugglocken können jedoch auch einige Produkte beschädigen.

Mechanische Greifer können empfindliche Teile handhaben, wenn die Greifkraft sorgfältig kontrolliert und geeignete Kontaktflächen verwendet werden.

Für empfindliche Produkte ist das Testen des tatsächlichen Werkstücks oft nützlicher als die Auswahl eines Greifers, der nur auf seiner allgemeinen Kategorie basiert.

10. Vakuum- oder mechanischer Greifer: Welchen sollten Sie verwenden?

Erwägen Sie einen Vakuumgreifer, wenn:

• Das Produkt eine geeignete Oberfläche zum Saugen hat
• Die Oberfläche relativ flach ist
• Schnelles Aufnehmen erforderlich ist
• Der Platz um das Produkt begrenzt ist
• Sie vermeiden möchten, das Produkt mit Fingern zu umgreifen

Erwägen Sie einen mechanischen Greifer, wenn:

• Das Produkt eine unregelmäßige Form hat
• Die Oberfläche porös oder zum Saugen ungeeignet ist
• Das Werkstück von den Seiten oder von innen gehalten werden muss
• Eine präzise mechanische Positionierung erforderlich ist
• Kundenspezifische Finger die Greifzuverlässigkeit verbessern können

11. Was sollten Käufer vor der Auswahl eines Greifers prüfen?

Bevor Sie einen Roboter-Greifer anfordern, geben Sie an:

Werkstückabmessungen: Länge, Breite, Höhe und Durchmesser, wo relevant.

Werkstückgewicht: Einschließlich der maximal erwarteten Schwankung.

Material: Metall, Kunststoff, Glas, Karton, Gummi oder anderes Material.

Oberfläche: Glatt, rau, porös, ölig, nass oder texturiert.

Form: Flach, zylindrisch, unregelmäßig, flexibel oder komplex.

Orientierung: Horizontal, vertikal, geneigt oder drehend.

Zykluszeit: Erforderliche Aufnahmen pro Minute oder Stunde.

Roboter: Robotermodell, Nutzlast und Montageinformationen.

Umgebung: Temperatur, Staub, Feuchtigkeit, Sauberkeit und andere Bedingungen.

Diese Details ermöglichen es dem Lieferanten, die Greifmethode genauer zu bewerten.

Abschließende Überlegungen

Vakuum- und mechanische Greifer spielen beide eine wichtige Rolle in der Industrieroboter-Automatisierung.

Ein Vakuumgreifer kann eine praktische Wahl für flache Produkte und Oberflächen sein, die ein zuverlässiges Saugen ermöglichen. Ein mechanischer Greifer kann mehr Flexibilität für unregelmäßige Teile, Komponenten und Produkte bieten, die mit Vakuum schwer zu greifen sind.

Die beste Wahl hängt vom tatsächlichen Werkstück und dem Handhabungsprozess ab, nicht einfach davon, welcher Greifertyp gebräuchlicher ist.

Für ein neues Automatisierungsprojekt ist das Testen des Werkstücks mit dem vorgeschlagenen Greifer oft ein wichtiger Schritt, bevor das Roboterwerkzeug finalisiert wird.