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Pneumatik-Spanner: intelligentes High-Speed-Handling in der Warmumformung

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Die halbrunden Greifbacken realisieren die Aufnahme der Teile auf kleinster Fläche, die aber ausreicht, um die Platine mit der notwendigen Kraft aufzunehmen. Die Greifbacken bestehen aus einem hochlegierten Spezialstahl, der einen geringen Wärmeleitkoeffizient aufweist. Wir setzen einen Sonderstahl mit einem Wärmeleitkoeffizient von 13 W/(mK) ein. Zum Vergleich: die Werte bei niedrig legiertem Stahl liegen bei etwa 42 und bei reinem Kupfer bei etwa 400 W/(mk). Unsere Greifbacken leiten die Wärme also sehr langsam weiter. Doch es gibt keine vollständige Wärmeisolierung. Deshalb haben wir die Greifbacken durch verschiedene konstruktive Lösungen vom krafterzeugenden pneumatischen Kinematikteil, thermisch getrennt.“

Konstruktive Maßnahmen zur thermischen Trennung

Die Strahlungswärme der glühend heißen Platinen kann durch Strahlbleche aus Edelstahl-Riffelblechen abgelenkt werden. Die Druckluft wird über Schläuche zugeführt, die Umgebungstemperaturen bis 170°C widerstehen. Die Anbindung der Schläuche an das Spannergehäuse erfolgt mit Edelstahl-Fittingen, die mit Hochtemperatur-Dichtungen ausgestattet sind. Die beweglichen Teile, die die Kraft an die Greiferfinger bringen, sind mit einem Film von Hochtemperatur-Schmierfetten umgeben. Durch eine innovative innere Druckluftführung kühlt die zu- und abgeführte Arbeitsdruckluft den Spanner im laufenden Betrieb.

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Zusätzlicher Gewinn der neuen Spanner-Konstruktion

„Vollkommen neu gestaltet haben wir“, so Andreas Kleeschulte weiter, „die Kinematik im Inneren des Gehäuses. Das Gehäuse fungiert praktisch als Zylinder für die Kolbenstange, die die pneumatisch erzeugte Kraft an die Greiferfinger bringt. Das Gehäuse ist in höchster Präzision bearbeitet. Mit der Neugestaltung der inneren Kinematik konnte der Kolbenstangendurchmesser halbiert und die Führungsschlittenplatten auf ein Fünftel, das sind jetzt 4 mm, reduziert werden. Gleichzeitig verringert unsere innovative Oberflächenbearbeitung die Reibwiderstände innerhalb der Kinematik. Im Ergebnis der Neugestaltung des Hochtemperatur-Spanners hat sich sein Gewicht im Vergleich zum Vorgängermodell für die Kaltumformung um 800 Gramm reduziert.“ Wenn man davon ausgeht, dass ein Greifsystem vier Spanner trägt, wirkt sich die Gewichtsreduzierung positiv auf den Roboter beziehungsweise für das Transfersystem aus. Konkret werden die Antriebe entlastet und der Verschleiß an den Achsen reduziert.

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