Pick & Place-Einheit verzichtet auf lange Leitungen und spart 90 Prozent Druckluft

Ventile machen Tempo

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Bei pneumatisch angetriebenen Modulen lassen sich mit voll integrierten Mikroventilen enorme Effekte erzielen. Sie sorgen für hohe Taktraten und minimieren spürbar den Luftverbrauch. Je kleiner der Aktor, desto größer die Wirkung. In der Kleinteilehandhabung und -montage können Mikroventile die Taktzeiten kurzerhand halbieren. Für rasante „Pick & Place“-Anwendungen erreicht diese kompakte Pneumatikeinheit dank der Ventiltechnik bis zu 120 Zyklen pro Minute.

Was spektakulär klingt ist einfach erklärt: Anstelle langer, störender Leitungen übernimmt bei der Pick & Place-Einheit PPU-P vom Automatisierungsspezialisten Schunk eine kompakte Ansteuerbox die pneumatische Versorgung der Aktoren. Über eine Druckluftleitung lassen sich mit geringstem Aufwand sowohl die Linearbewegungen als auch die Greif- oder Drehbewegung steuern. Die Taktzeit sinkt, weil die Druckluft ohne Umwege direkt an den Aktoren wirkt. In der Montagetechnik mit kurzen Taktzeiten und Teile-Gewichten bis zu 1 kg spielt die Einheit ihr Potenzial voll aus. Unter realen Testbedingungen mit 145 mm Horizontalhub, 45 mm (20 mm linear) Vertikalhub und 1 kg bewegter Masse erreicht die PPU-P eine Zykluszeit von nur 0,63 s – und das sogar inklusive 2 x 50 ms Greifzeit. Damit eignet sie sich für unterschiedlichste Handhabungs- und Montageaufgaben in der Elektronikindustrie, der Medizintechnik und in anderen Bereichen der Kleinteilemontage.

Doppelt wirksam
Die elektrisch angesteuerten Pneumatikventile sind so klein, dass sie direkt am Luftanschluss des Aktors platziert werden können. Dies reduziert massiv den Luftbedarf, ging doch bisher bei jedem Entlüftungsvorgang die wertvolle Druckluft in der Zuleitung komplett verloren. Bei einem 3 m langen Zuleitungsschlauch mit Durchmesser 4 mm waren das pro Zyklus rund zehn Mal mehr Luftverlust als ein daran angeschlossener Kleinteilegreifer verbraucht hatte. Anders ausgedrückt: Der Luftverbrauch sinkt um 90 %. Anstelle der gesamten Zuleitung muss bei jedem Takt nur noch der Kolbenraum des Aktors mit Druckluft gefüllt werden. Das reduziert den Luftverbrauch und beschleunigt das Ansprechverhalten der Aktoren.
Drei Varianten
Damit Anwender die Effizienzpotenziale der Mikroventile voll ausschöpfen können, bietet das Familienunternehmen drei unterschiedliche Ventilvarianten an:
Zum einen lassen sich die Ventile bereits bei der Konstruktion von Automationseinheiten berücksichtigen und komplett in die Einheit integrieren. Bestes Beispiel dafür ist die PPU-P, bei der die Ventile standardmäßig enthalten sind. Zum anderen hat Schunk vor kurzem eine kompakte Ventilbox standardisiert, die sich an neue oder bereits vorhandene Aktoren anbauen lässt. Über zentrale Anschlüsse wird die kompakte Einheit mit Luft und elektrischen Signalen versorgt. Per Plug & Play lässt sie sich selbst an Aktoren mit Greifkrafterhaltung, Drosseln oder Näherungsschaltern schnell und einfach in Betrieb nehmen. Die hocheffiziente Ventilbox gibt es zunächst für den Universalgreifer „PGN-plus“ in den Baugrößen 40 bis 160. Weitere Größen und Modelle sind bereits geplant.
Die dritte Variante schließlich sind einzelne Anbauventile ABV, die direkt am Luftanschluss des Aktors platziert werden. Sie bestehen aus drei grundlegenden Komponenten:
Aus einer Schwenkverschraubung mitSchlauchanschluss, die in den Aktor eingeschraubt wird, drehbar ist und eine verdrillungsfreie Schlauchführung ermöglicht; aus der Ventilpatrone, in der das elektromagnetisch betätigte Ventil sitzt; und aus dem Ventildeckel, durch den die elektrische Steuerungsleitung angeschlossen ist und der durch eine Bohrung die Entlüftung des Kolbenraums ermöglicht. Über ein Gewinde am Ventildeckel lassen sich weitere Zubehörteile, wie Drosseln oder Schalldämpfer aufsetzen. Die miniaturisierten Ventile sind vollkommen wartungsfrei, brauchen für einen Schaltvorgang lediglich 7 ms und haben mit bis zu 400 Millionen Schaltzyklen eine enorme Lebensdauer. Es gibt sie in den Nennweiten 1,5; 2,5 und 3,0 mm. Bei einem Druck von 6 Bar erreichen sie einen Nenndurchfluss von 45, 135 beziehungsweise 175 Nl/min.
Halle 1, Stand 1501
Online-Info

Pick & Place-Power
Das rasante PPU-P ist beispielhaft in Sachen Effizienz und Präzision. Der kompakte Tempomacher gewährleistet beim Pick & Place Wiederholgenauigkeiten von 0,01 mm. Im Gegensatz zu konventionellen pneumatischen Lösungen sind bei dieser Einheit horizontale und vertikale Bewegung miteinander verschliffen und über eine Kurvenrolle zwangsgeführt. So können beide früher geschaltet werden, was die Zykluszeiten gegenüber konventionellen pneumatischen Pick & Place-Lösungen um rund 50 % verkürzt. Mit Hilfe einer Ansteuerbox lassen sich sowohl die Bewegungen des Auslegerarms als auch der Aktoren regeln. Für einen kompletten Zyklus benötigt die Einheit dann nur einen einzigen Befehl von der übergeordneten Steuerung. Alles weitere erledigt sie vollkommen selbständig – sehr gute Voraussetzungen, um die Einheit schnell und einfach per Plug & Play in Betrieb zu nehmen. Auch für Anwender, die kaum über mechatronisches Know-how verfügen und dennoch hohe Taktraten erzielen wollen, eignet sich die bedienerfreundliche Lösung: Hübe können über die Endlage eingestellt werden. Der Wartungsaufwand beschränkt sich auf die Stoßdämpfer, die nach 4 bis 5 Millionen Zyklen ausgewechselt werden müssen.
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