Der richtige Griff zur Effizienz

Die Komponentenwahl für Anlagen entscheidet dabei maßgeblich über den Erfolg eines Projekts. Besonders beim Endeffektor, dem Kontaktpunkt zwischen Maschine und Werkstück, kommt es auf die richtigen Parameter an. Am Beispiel einer Fertigungslinie für Befestigungselemente von Solarmodulen wird deutlich, wie sich technische Anforderungen und wirtschaftliche Überlegungen zu einer zukunftsfähigen Lösung verbinden lassen.

Für einen Kunden aus der Solarindustrie realisierte Team Automation Berlin eine vollautomatisierte Montageanlage. Eine zentrale Herausforderung stellte dabei die präzise und kontrollierte Handhabung von Aluminiumwinkeln und Kleinteilen unter Einhaltung engster Maßtoleranzen dar. Gemeinsam mit der Zimmer Group entstand so eine hochautomatisierte Lösung, bei der mehrere Greifermodelle sowie ein Schnellwechselsystem des Komponentenherstellers aus Rheinau im Dauereinsatz sind.

Greifer als zentrale Erfolgsfaktoren

Innerhalb der Anlage übernehmen der elektrische Kleinteilegreifer der Serie GEP2000 sowie der pneumatische Endeffektor der Serie MGP800 zentrale Aufgaben der Werkstückzuführung, Montage und Verpackung. Bereits beim Einschleusen werden Aluminiumwinkel durch den GEP2000 nicht nur gegriffen, sondern gleichzeitig vermessen – eine in dieser Form neuartige Lösung. Die Genauigkeit der integrierten Hall-Sensorik in Kombination mit der flexiblen IO-Link-Schnittstelle im Greifer macht dies möglich und überzeugt von der Leistungsfähigkeit des Greifers. Diese doppelte Funktionalität vereinfacht Prozessschritte innerhalb der Anlage und spart wertvolle Zeit im Gesamtablauf.

Im weiteren Ablauf greift der Zimmer-Group-Greifer der Serie MGP800 die vorgeprüften Bauteile und übergibt sie an den Linearförderer. Auch bei der Montage der Schellen, die über ein Schnellwechselsystem der Zimmer Group (Serie HWR2000) mit Vakuumgreifer und Roboter gesteuert wird, kommen wiederum MGP800-Greifer zum Einsatz. Diese führen die Bauteile zielgenau der Montagestation zu, wo sie mit Schrauben, O-Ringen und Zahnscheiben kombiniert und am Aluminiumwinkel befestigt werden. Abschließend legt der Roboter die fertigen Produkte mit den Zimmer-Group-Greifern in Versandkartons, die auf einem Bandsystem abtransportiert werden.

Was gute Greifer leisten müssen

Was dieses Projekt beispielhaft zeigt, lässt sich auf viele Automatisierungsanwendungen übertragen: Die Wahl des Greifers hängt maßgeblich von den Anforderungen an das Werkstück, den Prozess und die Rahmenbedingungen der Anlage ab. Dabei geht es nicht nur um das Gewicht oder die Geometrie des Bauteils, sondern auch um dessen Oberflächenbeschaffenheit, Material, Temperatur oder Zerbrechlichkeit. Bei filigranen Teilen wie Aluminiumwinkeln ist ein präziser, feinfühliger Griff ausschlaggebend – bei heißen oder schweren Werk­stücken eher die Robustheit und Greifkraft.

Entscheidend ist außerdem die Ausführung der Greifbacken. Ihre Form, Länge und das Material der Kontaktflächen beeinflussen die Reibung, die bei kraftschlüssigem Greifen eine zentrale Rolle spielt. In der beschriebenen Anwendung wurde beispielsweise durch Anpassung der Greifbacken eine Ausrichtkorrektur vorgenommen, um die Maßtoleranzen der Haltewinkel zuverlässig zu kompensieren. Erst dadurch konnte ein stabiler, kontinuier­licher Prozess sichergestellt werden und die Qualität der Produktion blieb auch bei anspruchsvollen Toleranzen konstant. Auch der Greifhub spielt eine wesentliche Rolle. Je variabler dieser ist, desto mehr unterschiedliche Bauteilgeometrien können mit einem einzigen Greifer gegriffen werden – was gerade bei kleinen Losgrößen oder variierenden Produkten wichtig ist. Hier zahlte sich die Flexibilität der Zimmer-Group-Greifer aus, die sich dank IO-Link schnell und ohne aufwendiges Umrüsten an neue Aufgaben anpassen lassen.

Sicherheitsaspekte sollten ebenfalls von Anfang an mitgedacht werden – insbesondere dann, wenn Mensch und Maschine sich im selben Arbeitsraum begegnen. Die Zimmer Group bietet hierzu spezielle MRK-Greifer, die durch abgerundete Formen, Greifkrafterhaltung und mechanische Selbsthemmung auch bei Energieausfall maximale Sicherheit gewährleisten und die Anforderungen nach ISO/TS 15066 erfüllen.

Und schließlich sind auch externe Faktoren zu berücksichtigen: Roboterbeschleunigung, potenzielle Schwingungen, die Traglast des Roboters und die Einbauverhältnisse beeinflussen die Dimensionierung des Greifers. Ist das Bauteil zu schwer, das Massenträgheitsmoment zu hoch oder die Ansteuerung unzureichend ausgelegt, kann es zu frühzeitigem Verschleiß oder Fehlfunktionen kommen.

Zukunftssichere Automatisierung durch kluge Komponentenwahl

Für Team Automation Berlin war neben des großen Produktportfolios und das tiefgehende Know-how der Zimmer Group nicht zuletzt die Integrationsfähigkeit und Servicequalität ausschlaggebend. Die schnelle Einbindung der Komponenten, die technische Beratung bei Sonderlösungen und die Langlebigkeit der Greifer führten zu einer effizienten und zukunftssicheren Umsetzung des Anlagenkonzepts. 

Der Blick auf dieses Projekt zeigt: Ein kluger Griff zahlt sich aus – sowohl im Hinblick auf Prozesssicherheit als auch auf Investitionsschutz. Wer bei der Greiferauswahl nicht nur auf Standardlösungen setzt, sondern die gesamte Prozesskette im Blick behält, schafft die Basis für skalierbare und wartungsarme Automatisierung.

Tipp: Für eine erste Orientierung bei der Auswahl geeigneter Komponenten bietet der Produktfinder der Zimmer Group (www.zimmer-group.com/produktfinder) eine hilfreiche Unterstützung – inklusive CAD-Modellen, passendem Zubehör und Integrationshinweisen.

5 Fragen an ... Andreas Nowak, Team Automation

Welche Kriterien sind für Sie bei der Auswahl von Greifern und anderen Handhabungskomponenten im Einkauf besonders entscheidend? Worauf legen Sie Ihr Augenmerk?

Für uns ist entscheidend, dass die Komponenten eine breite Marktakzeptanz besitzen und bereits über Kundenfreigaben verfügen. Ebenso wichtig sind kurze Lieferzeiten, insbesondere im Havariefall, wenn schnelle Reaktionen gefragt sind. Eine einfache und übersichtliche Internetplattform erleichtert die Auswahl und Bestellung erheblich. Darüber hinaus schätzen wir es sehr, wenn ein persönlicher Ansprechpartner zur Verfügung steht, der uns individuell betreut.

Im aktuellen Projekt haben Sie sich für Komponenten der Zimmer Group entschieden. Was war ausschlaggebend für diese Wahl?

Die Entscheidung fiel auf Zimmer, weil die Produkte technisch ausgereift und zuverlässig sind. Während des Auswahlprozesses erhielten wir kompetente Unterstützung bei der Frage, welche Komponente für welchen Anwendungsfall am besten geeignet ist. Das umfangreiche Produktportfolio – inklusive Baukastensystem und passender Peripherie – hat zusätzliche Flexibilität geboten. Ein weiterer Pluspunkt ist die Kulanz bei Produktrückführungen, etwa bei Falschbestellungen oder veränderten Anforderungen.

Wie haben Sie den technischen Support und die Beratung durch die Zimmer Group während des Projekts erlebt – gerade im Hinblick auf Sonderlösungen oder Integrationsthemen?

Der technische Support war jederzeit schnell erreichbar und zeichnete sich durch verständliche sowie kompetente Erklärungen aus – auch hinsichtlich der Grenzen einzelner Produkte. Zudem wurden wir mit Musterprodukten unterstützt, was die Auswahl des passenden Systems deutlich erleichtert hat.

Inwiefern konnten die Zimmer-Group-Kom­ponenten dazu beitragen, die Anforderungen Ihres Kunden – insbesondere in Bezug auf ­Präzision und Prozesssicherheit – zuverlässig umzusetzen?

Einige Lösungsansätze ließen sich nur mit den Produkten der Zimmer Group umsetzen. Besonders die Miniaturgreifer überzeugten durch ihre hohe Stabilität, die kompakte Bauform, die nachweislich lange Lebensdauer sowie die hohe Präzision bei gleichzeitig kurzen Schließzeiten. Damit konnten wir die hohen Anforderungen unseres Kunden zuverlässig erfüllen.

Welche Bedeutung hat für Sie die partnerschaft­liche Zusammenarbeit mit Lieferanten wie der Zimmer Group – gerade in wirtschaftlich anspruchsvollen Zeiten?

Eine erfolgreiche Partnerschaft basiert für uns auf einem guten Produkt zu einem fairen Preis. Den entscheidenden Unterschied machen jedoch Faktoren wie persönliches Engagement, Ehrlichkeit, Kompetenz und die schnelle Reaktion auf Anfragen oder Probleme. Diese Kombination schafft Vertrauen und ermöglicht eine Zusammenarbeit auf Augenhöhe.