Pneumatik und Vakuumtechnik: Messeneuheiten auf der Motek

Zur Motek, die vom 5. bis 8. Oktober 2021 sowohl als Präsenzmesse in Stuttgart als auch als virtuelle Veranstaltung stattfand, waren zahlreiche Komponenten, Systeme und Produkte aus der Produktions- und Montageautomatisierung, Zuführtechnik und Materialflusstechnik, Handhabungstechnik und Industrial Handling zu sehen. Bei den als Messeneuheit präsentierten Lösungen in der Pneumatik und Vakuumtechnik fällt auf: Die Entwicklungsabteilungen haben weiterhin in Richtung energieeffizientere Lösungen gearbeitet. Zusätzlich steht die Vernetzbarkeit auf der Agenda der Zulieferer, beispielweise über IO-Link. Flexibilität ist für Greifer ein wichtiges Thema – entweder indem ein einzelner Greifer vielseitig einsetzbar ist oder indem das End-of-Arm-Tool automatisiert gewechselt werden kann. Aber auch Themen wie einfache Montage und Inbetriebnahme sowie der Ersatz der Pneumatik durch elektromechanische Lösungen standen bei einigen Ausstellern im Fokus, wie die nachfolgenden Beispiele zeigen.

Formhand präsentierte als Messeneuheiten drei Greifmodule für Cobots. Das kleinste ist das FH-R80. Es besteht aus einem Rahmen und einem Greifkissen. Dieses 80-mm-Kissen greift nahezu jedes Objekt, indem es sich an die Geometrie und Oberfläche der Bauteile anschmiegt. Das Kissen ist dazu mit einem frei beweglichen Granulat gefüllt. Auf diese Formanpassung folgt die Evakuierung des runden Greifkissens, welches sich dadurch formschließend an die Oberfläche legt. Die Nutzlast beträgt bis zu 2 kg. Das Greifkissen lässt sich mit unterschiedlichen Granulaten befüllen und ist hierdurch anwendungsspezifisch anpassbar. Nach dem gleichen Prinzip funktionieren auch das große Greifmodul FH-E3020 mit bis zu 25 kg Nutzlast und das Allround-Greifmodul FH-R150 für bis zu 8 kg Nutzlast.

Mit den hohen Anforderungen im Bereich der Lebensmittelherstellung kennt sich Rogatti aus. Bei den Kunststoffzylindern, die auf der Messe gezeigt wurden, setzte das Unternehmen daher auf intelligente Formgebung unter dem Prinzip „Clean Design“: Glatte Oberflächen und große Radien ohne Ecken, Kanten, Spalten oder Vertiefungen verhindern die Ansammlung von Schmutz und Bakterien. Die reinigungsfreundlichen Oberflächen tragen ebenfalls zur Hygiene bei und vereinfachen die Abläufe in der Lebensmittelherstellung.

Der netzunabhängige Manipulator von Ideva wird auf einem marktüblichen, elektrischen Hubwagen montiert. Sein Acht-Gelenk-Arm hat einen Arbeitsbereich von 270 ° und eine integrierte Luftführung, sodass keine Leitungen bei der Verwendung des Vakuumgreifers stören. Ein optionaler Akkuwagen ermöglicht den schnellen, werkzeuglosen Akkuwechsel.

Zu den neusten Produkten von SMC gehören die Vakuum-Greifer der Serien ZXP7-41-X1, ZXP7-21-X1, ZXP7-11-X1 sowie ZXP7-X1-Assista, welche die Serie ZXP7-01-X1 erweitern. Sie eignen sich insbesondere für Cobot-Anwendungen. Die Einheiten sind flexibel einsetzbar durch eine variierbare Anzahl an Vakuumsaugern und individuellen Befestigungsmöglichkeiten sowie Kompatibilität mit verschiedenen Cobot-Systemen (TM von Omron und Techman Robot, CRX-10iA und CRX-10iA/L von Fanuc, Motoman-HC10DT von Yaskawa Electric, Melfa Assista von Mitsubishi Elecric). Es lassen sich ein, zwei oder vier Vakuum-Sauger am Greifer anbringen. Zur Wahl stehen verschiedene Varianten bei Saugform, Material und Durchmesser.

Mit einem teleskopierbaren elektromechanischen Linearaktuator bietet Smela eine Lösung zum Ersatz von Pneumatikzylindern. Um den Austausch zu vereinfachen, sind die Abmessungen an einen Pneumatik-Kompaktzylinder angelehnt. Der Lite Eco schafft Hübe von bis zu 58 mm. Die elektrischen Linearaktuatoren sind mit bis zu 600 N Kraft sowie einer integrierten Verdrehsicherung und Sensorik ausgestattet. Sie können mit verschiedenen, zentral oder dezentral angeordneten Motion-Controllern betrieben werden. Einen eigenen, aufsteckbaren Mo­tion-Controller, der die Größe einer Streichholzschachtel hat, stellte das Unternehmen ebenfalls auf der Motek vor. Die Aktuatoren sind bis zu 80 % kompakter als andere elektromechanische Lösungen und sparen laut Hersteller mehr als 75 % Energie gegenüber pneumatischen Systemen ein. Sie sind frei parametrier- und positionierbar und sollen eine äquivalente Dynamik und Kraftdichte zur Pneumatik aufweisen.

Zimmer zeigte auf der Motek verschiedene Neuprodukte aus 2021 sowie ein Update der Greifer-Baureihe 5000. Diese wurde um einen pneumatisch-elektrischen Hybridgreifer erweitert. Die neue Variante ist eine Lösung für Anwender, die den Sprung in die 4.0-Welt des Greifens machen, aber nicht auf einen pneumatischen Antrieb verzichten wollen. Der pneumatisch-elektrische Hybridgreifer GPP5000IL ist mit einem integrierten Pneumatikventil ausgestattet, das per IO-Link angesteuert wird. Da sich zwischen Ventil und Kolben keine Verschlauchung mehr befindet, die bei jedem Zyklus gefüllt oder entleert werden muss, habe der Greifer eine kurze Reak­tionszeit und sei schneller als andere Pneumatikgreifer, so der Hersteller.

In den Greifer ist eine Sensorik inte­griert, welche die Position der Greiferbacken erfasst. Damit wird nicht nur die Prozessüberwachung möglich, sondern zum Beispiel auch eine Identifikation von Werkstücken anhand ihres Durchmessers. Verschiedene Durchmesser werden dabei verschiedenen Werkstücknummern zugewiesen, die dann via IO-Link an die Steuerung weitergemeldet werden. Außerdem bietet der Greifer die Möglichkeit, Zustandsdaten über die eigenen Betriebsparameter (Condition-Monitoring) via übergeordneten IO-Link-Master an die Steuerung zu übergeben. Die Daten können über eine App, über mobile Devices direkt am Einsatzort des Produktes visualisiert werden.

Zur Integration müssen lediglich ein Pneumatikschlauch und das IO-Link-Kabel angeschlossen werden. Über die IO-Link-Schnittstelle kommuniziert das Produkt mit dem IO-Link-Master des übergeordneten Busknotens beziehungsweise der SPS.

Abnox zeigte ein neues, elektropneuma­tisches Pulsventil der Baureihe P1. Das schnellschaltende Hochleistungsventil dient zur berührungslosen Dosierung von mittel- bis hochviskosen Schmierstoffen. Dieses Pulsventil hat eine Vollstrahl-Kurzdüse von 0,5 mm Durchmesser. Düsen mit anderen Innendurchmesser sind als Option erhältlich. Je nach Düsengröße können Materialien unterschiedlicher Viskosität verarbeitet werden.

Am Stand von Asutec gibt es neu den pneumatisch gedämpften Vereinzeler ASM-1250 zu sehen. Er verfügt über 15 mm Absenkhub. Die Arretierung der abgesenkten Stellung ist möglich. Die Komponente ist geschützt gegen herabtropfende Flüssigkeiten und geeignet für den Einsatz in schmutziger Umgebung.

Den Einsatz der neu präsentierten mobilen Hebehilfe EZZLiftmaster empfiehlt der Hersteller Best Handling Technology, wenn wiederholt Gegenstände angehoben und über eine begrenzte Distanz von oder zu unterschiedlichen Orten transportiert werden müssen. Vorteile sind die einfache Handhabung, die sichere Aufnahme und Ablage des Gutes sowie die Manövrierfähigkeit. Die Hebehilfe wird mit Akku betrieben.

Der Trend zur Elektrifizierung unterstützt Stein durch das System 300e, das auf dem Modell 300 aufbaut. Anstelle der Pneumatik werden die Stopper, Umsetzer oder Zentriereinrichtungen über elektrische Antriebe angesteuert. Dies ist für den Reinraum interessant.

Airtec stellt als Messeneuheiten unter anderem geführte, doppeltwirkende Kolbenstangenzylinder der Baureihe LXA mit Endlagendämpfung und Positionserkennung vor. Ebenfalls neu sind die kompakten, doppeltwirkenden Kolbenstangenzylinder des Typs DZY mit kombinierter Linear- und Schwenkbewegung der Kolbenstange für simultane Einlege- und Spannvorgänge. Auch das Angebot an Ventileinheiten wurde erweitert. Hierzu zählen elektrisch betätigte Namur-Tieftemperaturventile der Premium Line in 2/3- und 5/2-Wege-Ausführung für den Einsatz bei Umgebungstemperaturen bis 50 °C sowie pneumatisch entsperrbare Rückschlagventile zur platzsparenden Montage am Antrieb.

Mit der Baureihe 86-MR präsentiert das Unternehmen ein neues Ventil-Terminal mit Multipolanschluss zur Bestückung mit bis zu 14 Ventilstationen in unterschiedlichen 5/3- und 5/2-Wege-Varianten. Die für kostensensitive Anwendungen entwickelte Basic Line hat das Unternehmen um einen neuen Druckbooster ergänzt. Mit diesem Doppelkolbenverdichter lässt sich der anliegende Luftdruck am Ausgang temporär um den Faktor 1,8 verstärken.

Schmalz zeigt diverse neue Produkte, die in den vergangenen Monaten oder zur Messe auf den Markt kamen, zum Beispiel das Leichtbaugreifsystem SLG. Es ist schnell konfiguriert und insbesondere für den Einsatz an Leichtbaurobotern geeignet. Mit dem Update des SLG-Konfigurators verbessert der Hersteller dessen Usability und Einsatzspektrum: Der Konfigurator ist nun mit dem Smartphone oder Tablet zu nutzen. Unterstützung kann sich der Anwender dabei direkt im neu integrierten Live-Chat holen. Zudem stehen mehr Saugertypen, Vakuumerzeuger und Flanschplatten zur Auswahl.

Highlights am Messestand sind auch die Bin-Picking-Lösungen: der schlanke Bin-Picker SBPG sowie das Vision-&-Handling-Set 3D-R. Dieses enthält neben dem Vakuum-Greifsystem eine Kamera sowie einen Projektor. Es kann je nach Software-Variante besonders gut flache und rechteckige Oberflächen (Boxpick) oder komplexe und variierende Oberflächen (Itempick) packen, sortieren und ablegen.

Bei der End-of-Arm-Plattform Match erweiterte der Hersteller die Funktionalität: Eine Software (Connected-Suite) wertet die im System erfassten Daten aus und visualisiert sie, ohne die SPS oder den Steuerungsablauf zu beeinträchtigen. Anwendern stehen über ein Dashboard auf dem Smartphone, Tablet oder PC Informationen zur Performance, dem Energieverbrauch, dem Wartungsplan oder Handlungsempfehlungen zur Verfügung, lokal oder über eine Cloud.

Auch abseits von der Pneumatik und Vakuumtechnik waren auf der Messe spannende Neuheiten und Updates zu sehen. Dazu gehört die neue Version des fahrerlosen Transportsystems Activeshuttle von Bosch Rexroth. Diese ‚sieht‘ mehr, ist interaktiv und findet sich selbständig in der Werkshalle zurecht.

Dank kamerabasierter 3D-Hinderniserkennung erreichen Objektschutz und Orientierung bei der zweiten Generation des Geräts ein höheres Niveau, das Einsatzspektrum umfasst nun auch in den Fahrweg hineinragende Objekte. Das neu integrierte Touchscreen-Display ermöglicht eine individuelle Konfiguration und ein schnelles Fehlermanagement direkt am mobilen Roboter. Im Sinne von Intralogistik 4.0 kommuniziert die aktualisierte Steuerungssoftware AMS nahtlos mit der Montage und erlaubt jetzt auch individuelle Transportaufträge mit konfigurierbaren Job-Templates.

Tox Pressotechnik zeigte an seinem Stand, wie das neue Servopressen-System Electricdrive Core in eine smarte Produktion passt. Das System besteht aus Antrieb, Controller und einer verbesserten Software: Das Plug-and-play-fähige System ist dank Feldbus schneller integriert, sammelt Daten und erfüllt damit die Voraussetzungen für Predictive-Maintenance. Außerdem informierte das Unternehmen darüber, wie das Update der Tox-Software den Betrieb der Electricpowerdrive-Antriebe vereinfacht.

Die inkrementalen Drehgeber VD58982x von IPF Electronic lassen sich direkt vor Ort mit einem PC per USB-Schnittstelle einstellen und somit flexibel auf die jeweils erforderliche Anzahl an Impulsen (zwischen 1 und 65536 Impulsen) pro Umdrehung einstellen. Die Drehgeber liefern pro Ausgang (Push-Pull) jeweils zwei um 90 ° gegeneinander verschobene Signale für die höchstmögliche Auflösung. Insgesamt stehen drei Drehgebertypen mit einem Gehäusedurchmesser von 58 mm zur Auswahl: der VD589820 mit 6-mm-Vollwelle, der VD589821 mit 10-mm-Vollwelle und der VD589822 mit 12-mm-Hohlwelle.

Bereits im Mai 2021 führte M-PT das neue elektrische Hydraulikaggregat HEM 7 mit Dokumentationssystem auf dem Markt ein. Hierbei kann ohne Drehmomenttabelle gearbeitet werden, denn das Zieldrehmoment wird in 1-Nm-Schritten direkt an der digitalen Fernbedienung eingestellt. Dies erhöht die Prozesssicherheit, da keine Drehmomente oder Drücke abgelesen werden müssen. Alle verfügbaren Hydraulikschrauber werden samt Kalibrierdaten im Hydraulikaggregat hinterlegt. Das Verschraubungsergebnis (IO/NIO) wird an der Fernbedienung farblich angezeigt. Die Daten können nach der Arbeit via Bluetooth auf den PC exportiert und archiviert werden. Damit gewährleistet das Dokumentationssystem eine zuverlässige Qualitätssicherung.