Alles geht, nichts muss

Die automatischen Werkzeugwechselsysteme in der neu überarbeiteten B-Version bilden Schlüsselkomponenten für die Flexibilisierung von Automationsanlagen. Sie ermöglichen Robotern oder Handhabungsgeräten den Wechsel von Greifern oder Werkzeugen. Der Hersteller stattet die Werkzeugwechsler mit einer aufwändigen Verriegelungsmechanik aus, die im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen mit Kugeln eine erheblich höhere Momentenaufnahme erlaubt. Dazu werden Rastbolzen eingesetzt, die der Spannhülse angepasst sind. Radial ausgefahren ergeben sie in der Nut des Losteils keine Punktauflage, sondern eine formschlüssig flächig anliegende Verbindung. Der Verriegelungsantrieb erfolgt über einen doppelwirkenden Pneumatikzylinder, wobei eine integrierte Druckfeder als Energiespeicher die Verriegelungskraft bei Druckabfall sichert. Neben der außergewöhnlich hohen Momentenaufnahme trägt diese Verriegelungsform auch zur ohnehin schon kompakten Bauform bei. Anwender können oft sogar auf vergleichsweise kleinere Baugrößen ausweichen und damit zusätzlich Länge und Gewicht an der Roboterhand sparen.

Optimierte B-Version

In der neuen B-Version wurde die Verriegelungsmechanik nochmals vergrößert, allerdings ohne dabei den Außendurchmesser sowie alle anderen Anschlussmaße zu verändern. Ebenfalls verändert wurde die Luftübertragung. Sie ist nun mit Flächendichtungen ausgestattet und erlaubt bis zu zehn pneumatische Durchführungen zur Versorgung der am Losteil angebrachten Applikation mit Energie. Die neuen Flächendichtungen reduzieren die Kopplungs- und vor allem die Abzugskräfte beim Trennen des Losteils vom Festteil, was letztlich im Anlagenlayout eine Klemmvorrichtung zum Halten des Losteils spart. Die Schwerlast-Werkzeugwechsler WWR 1160 und 1200, die mit enormen Momentenaufnahmen von 12.000 Nm für große Lasten konzipiert sind, bilden hier jedoch eine Ausnahme. Da in deren typischen Einsatzbereichen oft komplexe Greifersysteme mit eigenen Pneumatikinseln verwendet werden, sind hier individuell dimensionierte externe Sammelleitungen für die Druckluftzufuhr praktikabler.

Auch die Medienversorgung wird modular gelöst mit standardisierten Energieelementen aus dem Baukasten, die einfach am Grundkörper der Werkzeugwechsler adaptierbar sind. Solche fertig konfektionierten Energieelemente gibt es für Druckluft, Hydraulik, Kühlwasser, Elektrik und als Bus-Überträger. Im Vergleich zu integrierten Lösungen bietet dies die Vorteile der individuellen Ausstattung und einfacheren Wartung. Im Servicefall sind statt Pins zu löten solche Elemente schnell ausgetauscht.

Neben den automatischen Werkzeugwechslern gibt es noch manuelle Wechselsysteme. Die so genannten Handwechsler verfügen über ein konzeptionell ähnliches Verriegelungssystem, das ebenfalls eine formschlüssige Verbindung zwischen Verriegelungsbolzen und Spannhülse schafft. Das ergibt ein vergleichsweise hohes Handlingsgewicht sowie eine dauerhafte Wiederholgenauigkeit und Prozesssicherheit. Der Verriegelungshebel für die manuelle Betätigung hat eine federunterstützte Einrastfunktion und verschwindet komplett innerhalb des kompakten Gehäuses, ohne Störkonturen zu bilden. Die integrierte Luftdurchführung ermöglicht bis zu sechs separate Energieführungen. Zusätzlich können am Gehäuse wie beim automatischen Werkzeugwechsler elektrische Energieelemente angebracht werden.

Gleichfalls die Flexibilität des Roboters unterstützend, verhindern Drehverteiler, dass Kabel oder Schlauchpakete auf Torsion beansprucht werden. Auf Grund ihrer flachen Bauweise und Steifigkeit werden sie häufig auch als kostengünstige Lösung für kleine Rundtaktische in Montageanlagen verwendet.

Die Anforderungen an der Roboterhand abrundend, sorgen Achsausgleichselemente für den Ausgleich von Fluchtungsfehlern. Sie basieren auf dem Kugelpfannenprinzip kombiniert mit Federpaket. Darüber hinaus bieten Crashschutzelemente eine aktive Auslenkung. Cindy Lenz-Geiß