Bauformen
Eine häufig verwendete Ausführung sind seit den 1970er Jahren die Standsäulengeräte mit einem Auslegerarm und 360-Grad-Rundumarbeitsraum. Für große Arbeitsflächen ist dagegen die Verfahrbarkeit eines Balancers, sprich eines handgeführtem Manipulators, am Kreuzportallaufwerk die praktischere Lösung. Ein Bediener hat beim Bewegen in die gewünschten Positionen nur relativ geringe Widerstandskräfte in den Laufschienen beziehungsweise in den Drehgelenkachsen zu überwinden. Wie man in Bild 1 sehen kann, betragen die erforderlichen Verschiebekräfte nur etwa ein Prozent der bewegten Last, auch wenn sich ein geringer Schräglauf am Portal einstellen sollte. Ein zum Portal mittiger Kraftangriff ist beim Schieben natürlich besser als seitlich angreifendes Schieben. Es muss auch gewährleistet sein, dass die zulässigen Durchbiegungen der Laufschienen eingehalten werden, damit der angestrebte Leichtlauf der Rollen nicht durch Überlastung eingeschränkt wird. Bei den Manipulatoren mit einem geknickten Auslegerarm kann man die Masse durch Bauteile aus Carbon verringern. Das verbessert das dynamische Verhalten des Balancers und entlastet auch den Bediener.

Bild 3: Reihengreifer für Ziegelsteine. 1 Ziegelstein, 2 Greifbacke, 3 Druckteller, 4 Anschlag, 5 Pneumatikzylinder, 6 Anschlussflansch, 7 Druckluftleitung.

…und auch Vielfachgreifer
Effizientes Handhaben wird unterstützt, wenn komplette Reihen von Objekten mit einer Greifaktion aufgenommen und bewegt werden können. In Bild 3 ist ein Ausschnitt eines Greifers zu sehen, der eine Reihe Ziegelsteine anpackt. Das ist notwendig, wenn die Steine in dichter Folge aus dem Fertigungsprozess kommen und das Handhaben von Einzelstücken zeitlich nicht zu schaffen wäre. Der Greifer ist aus pneumatisch angetriebenen Einzelgreifern zusammengesetzt. Weil die Greiforgane unabhängig voneinander arbeiten, können auch größere Maßabweichungen des Baumaterials ohne Haltekraftverlust ausgeglichen werden. Eine Greifbacke muss jeweils einen festen Anschlag haben, damit die gegriffenen Teile eine gerade Linie bilden und beim Ablegen eine definierte Ausrichtung aufweisen.

Bild 4: Pneumatischer Vielfach-Flaschengreifer (Pronal).

Bei dem in Bild 4 vorgestellten Vielfachgreifer für Flaschen werden leistenförmige, aufblasbare Druckkissen eingesetzt. Im kraftlosen Zustand wird der entspannte „Druckschlauch“ aus heiß vulkanisiertem und mit Elastomeren beschichtetem Gewebe zwischen die Flaschenhälse gebracht. Die Druckluft wird zugeschaltet, der „Greifschlauch“ aufgeblasen, und die Flaschen werden gegen eine integrierte feste Fläche gespannt. Auch Flaschen mit kurzen Hälsen und ungewöhnlichen Formen lassen sich auf diese Weise anpacken. Die Gummiprofilleiste schmiegt sich der Objektform an und entwickelt gleichzeitig die notwendige Haltekraft. Das Prinzip ist sehr wirksam, bei allerdings nur mäßiger Präzision bezüglich der Position. Aber es reicht bei der Beispielanwendung. Voraussetzung ist auch eine geradlinige Ausrichtung der Flaschen am Aufnahmeort. Es soll ja nicht nur eine Reihe aufgenommen werden, sondern mehrere Parallelreihen gleichzeitig.

Bild 5: Profilmagnetgreifer (knight europe). 1 Magnetgehäuse mit Edelstahl, 2 plattenförmige Polschuhe, 3 Greifobjekt, 4 Energieanschluss.

Halten mit Magnet
Magnetgreifer sind in der Regel von einfachem Aufbau. Allerdings müssen die Greifobjekte ferritisch sein. So ist es möglich, beispielsweise eine ganze Lage von Blechdosen mit einer einzigen Greifaktion zu erfassen und umzusetzen. Ein besonderer Magnetgreifer wird in Bild 5 vorgestellt. Die Haftfläche ist in beweglich verschiebbare lammellenartige Polschuhe aufgelöst und somit variabel. Beim Aufsetzen auf ein uneben geformtes Objekt passen sich die einzelnen Polschuhe der Form des Werkstücks an. Das kann beispielsweise eine abgesetzte Welle mit exzentrischen Elementen sein. Wird nach dem Aufsetzen der Gleichstrommagnet eingeschaltet, dann werden die Lamellen und das Werkstück zu einem festen Gebilde. Der Einsatz ist nur an dickerem Material zulässig, welches sich beim Hebevorgang nicht verbiegen oder dehnen kann. Man kann den Magnet mit zwölf oder 24 Volt Gleichspannung betreiben. Bei einem Stromausfall geht die Haltekraft natürlich verloren, was man bedenken muss. 

Dr.-Ing. habil. Stefan Hesse