PIAB Vakuum GmbH

Kollaborative Roboter oder Cobots sind Roboter, die so konzipiert wurden, dass sie neben Menschen funktionieren. Ausgestattet mit Greifern, Sensoren und optischen Technologie ist diese neueste Robotertechnologie in nahezu jeder Umgebung sicher und einfach zu bedienen. Kein Wunder, dass sie in der Industrie schnell zu einem bekannten Anblick werden. 

Plug-and-Play-Modelle, die speziell auf kleine Werkstätten oder Unternehmen abzielen, in denen bisher manuell gearbeitet wurde, werden von verschiedenen Herstellern angeboten. Abhängig von ihrem Design können Kapazität und Leistungspotenzial dieser verschiedenen Cobots und Endeffektoren jedoch erheblich variieren. In der Tat haben einige Vakuum-Endeffektor-Greifer das Mehrfache der Zuladungskapazität von anderen Greifern. 

Vakuumfluss – der determinierende Faktor 

Das Geheimnis hinter einem erfolgreichen Cobot-Vakuumgreifer ist der Vakuumfluss. Ohne einen starken und kontinuierlichen Vakuumfluss kann der Cobot-Vakuum-Endeffektor nicht das halten und kann sicher anheben, was Sie von ihm gehandelt haben wollen. Ein Cobot mit unzureichender Tragkraft ist sowohl frustrierend als auch unsicher. Ein „schwacher“ Cobot wird Teile fallen lassen und beschädigen, die Arbeitsumgebung beeinträchtigen und das Risiko von Arbeitsunfällen erhöhen. Aus diesem Grund ist es wichtig zu prüfen, wie das Vakuum in der Cobot- und Greifereinheit erzeugt wird. 

Die Vakuumerzeugung erfolgt über Vakuumpumpen 

In der Technik wird Vakuum normalerweise mit einer Vakuumpumpe erzeugt, und obwohl es verschiedene Arten von Vakuumpumpen gibt, werden in Cobot-Vakuum-Endeffektoren zwei Haupttypen verwendet: elektromechanische Miniaturpumpen und druckluftbetriebene Pumpen / Ejektoren. 

Vakuumpumpen werden nach ihrer Fähigkeit zur Erzeugung eines Vakuumflusses bewertet. Der Vakuumstrom ist die vom Atmosphärendruck in den Pumpenkörper eingesaugte Luft. Diese Zahl wird normalerweise als Normalliter pro Minute (Nl / min) oder Kubikfuß pro Minute (cfm) ausgedrückt. 

Miniaturelektromechanische Pumpen haben einen geringen Durchfluss 

Einige der heute auf dem Markt angebotenen Plug-and-Play-Cobot-Vakuumgreifer verwenden elektromechanische Miniatur-Vakuumpumpen. Dies kann eine Alternative sein, wenn es keinen Zugang zu Druckluft gibt oder wenn der Cobot für den Einsatz auf einer mobilen Plattform vorgesehen ist. 

Miniaturelektromechanische Vakuumpumpen bieten jedoch im Vergleich zu druckluftbetriebenen Vakuumpumpen einen deutlich geringeren Vakuumfluss. 

Höhere Tragfähigkeit mit Druckluft 

Da die Hebekapazität von der Vakuumströmung abhängt, bieten Cobots mit druckluftbetriebenen Vakuumpumpen ein Mehrfaches der Zuladungskapazität von Cobots, die elektromechanische Miniaturpumpen verwenden. 

Der einfachste Typ einer druckluftbetriebenen Vakuumpumpe ist als einstufiger Ejektor bekannt. Vakuum wird erzeugt, indem Druckluft mit sehr hoher Geschwindigkeit durch eine kleine Öffnung oder eine Ejektordüse gedrückt wird, wodurch sich im System Unterdruck aufbaut. Von der Außenseite des Systems versucht der Atmosphärendruck, diesen Unterdruck auszugleichen und das Gleichgewicht wiederherzustellen. Dadurch entsteht der Vakuumstrom oder der induzierte Luftstrom. 

Mehrstufenejektoren sind noch effektiver 

Bei sogenannten mehrstufigen Ejektorpumpen tritt Druckluft in die Pumpe ein und wird durch ein System von Ejektordüsen und Kammern unterschiedlicher Größe geleitet, die als "Druckverstärker" dienen. Mehrstufige Vakuum-Ejektoren nutzen die in der Druckluft gespeicherte Energie durch speziell entwickelte Luftdüsen in einer Reihe von zunehmend größeren Ejektoren, die den Druckluftstrom in kontrollierten Stufen ausdehnen können, optimal aus. Mehrstufige Ejektor-Vakuumpumpen bieten zudem viele weitere Vorteile gegenüber einstufigen Ejektoren und mechanischen oder elektromechanischen Vakuumpumpen. Sie sind leise, haben wenig bewegliche Teile und erzeugen weder Wärme noch Vibration, was zu einem nahezu wartungsfreien Betrieb führt. 

Cobot-Vakuumgreifer mit Plug-and-Play-Funktion, die mehrstufige Vakuum-Ejektoren verwenden, bieten den ultimativen Vakuumfluss, der sich in der höchsten Hebekapazität und der Fähigkeit zur Handhabung einer Vielzahl von Produkten, einschließlich schwer greifbarer Objekte, wie z. B. flexibler Verpackungen, äußert. Aus diesem Grund ist die Wahl eines druckluftgetriebenen "starken" Cobot-Vakuum-Endeffektors eine kluge Wahl für alle, die in die neuesten Werkzeuge für die Zusammenarbeit investieren. 

Der piCOBOT®nutzt die neueste mehrstufigen Vakuumtechnologie COAX® 

COAX® ist eine fortschrittliche Lösung, um mit Druckluft ein Vakuum zu schaffen. COAX® Ejektoren basieren auf Piab´s Mehrstufen-Technologie und sind kleiner, effizienter und zuverlässiger als konventionelle Ejektoren, was die Entwicklung eines flexiblen, modularen und effizienten Vakuumsystems gestattet. Ein auf der COAX® Technologie basierendes Vakuumsystem bietet drei Mal mehr Vakuumfluss als konventionelle Systeme und ermöglicht, die Geschwindigkeit bei großer Betriebssicherheit zu erhöhen, während weniger Energie verbraucht wird. Die Technologie sichert exzellente Leistung sowohl bei niedrigem als auch hohem Speisedruck.  

Beim piCOBOT sind zwei COAX® Micro Ti05-2 Ejektoren verbaut, die eine besonders große Saugleistung auch bei tiefem Vakuumniveau erreichen. So erreicht der piCOBOT einen maximalen Vakuumfluss von 38,4 NI/min im Gegensatz zu 12 NI/min vergleichbarer Greifer, die eine elektromechanische Pumpe nutzen. Dadurch können mit dem piCOBOT® auch schwierige Materialien gehandelt werden, die wie im Fall von Kartonage leicht luftdurchlässig sind oder flexible Materialien, wie zum Beispiel Beutel, bei denen die Saugnäpfe nicht vollständig abschließen. Dies ist mit Greifern mit einer elektromechanischen Pumpe nicht möglich. 

Aufgrund des geringen Platzbedarfs der Ejektoren ist die Pumpeneinheit des piCOBOT besonders kompakt und leicht. Denn er ist nur 76 mm hoch und wiegt 0,51 kg – mit der Standardsaugnapfeinheit 0,71 kg. Entsprechend können höhere und schwerer Objekte bewegt werden. Unternehmen, die in einen Cobot investiert haben, haben deshalb mehr davon. Denn sie können die Kapazität des Cobots voll ausnutzen, eine kürzere Amortisationszeit und entsprechend einen höheren Kapitalertrag erreichen.