Pneumatik für Roboter

Was bedeutet Pneumatik für Roboter?

Bei der Pneumatik in der Robotik wird Druckluft genutzt, um Bewegungen auszuführen oder Vakuum zu erzeugen. Dadurch können Roboter Bauteile greifen, ansaugen, festhalten oder wieder ablegen.

Typische Bestandteile einer Roboter-Pneumatik sind:

• pneumatische Greifer

• Vakuumejektoren

• Vakuumpumpen

• Ventile

• Schläuche und Anschlüsse

• Sensoren

• Controlboxen

• pneumatische Aktuatoren

Welche Komponenten benötigt werden, hängt immer von der konkreten Aufgabe ab. Für ein glattes Blech ist meist eine andere Lösung geeignet als für einen Karton, ein empfindliches Lebensmittel oder ein schweres Metallteil.

Welche Pneumatiklösung passt zu Ihrer Anwendung?

Die folgende Tabelle bietet eine erste Orientierung.

Pneumatische und elektrische Greifer haben unterschiedliche Stärken. Pneumatische Greifer eignen sich oft für einfache und schnelle Bewegungen. Elektrische Greifer sind häufig sinnvoll, wenn Greifposition oder Greifkraft flexibel eingestellt werden sollen.

Pneumatische Greifer oder Vakuumgreifer?

Bei der Auswahl gibt es zwei wichtige Grundprinzipien.

Pneumatische Greifer

Pneumatische Greifer greifen ein Werkstück mit Greifbacken oder Greiffingern. Sie eignen sich besonders für feste Bauteile mit gut erreichbaren Greifflächen.

Typische Anwendungen sind:

• Maschinenbeschickung

• Montage

• Sortierung

• Pick-and-Place

• Teileentnahme

Wichtig sind vor allem Greifkraft, Greifhub, Bauteilform und die passende Fingergeometrie.

Vakuumgreifer

Vakuumgreifer halten ein Werkstück mit Unterdruck. Sie eignen sich vor allem für flache oder gut abdichtende Oberflächen.

Typische Werkstücke sind:

• Bleche

• Kunststoffteile

• Glas

• Verpackungen

• Kartons

• Platten

Bei porösen oder unebenen Werkstücken kann Luft entweichen. Dann muss der Vakuumerzeuger genügend Volumenstrom liefern.

Ejektor oder Vakuumpumpe?

Ein Ejektor erzeugt Vakuum mit Druckluft. Eine elektrische Vakuumpumpe erzeugt Vakuum mit Strom.

Ein größerer Vakuumerzeuger ist nicht automatisch die bessere Lösung. Entscheidend ist, ob er das Werkstück zuverlässig und schnell genug greifen kann.

Fünf wichtige Auswahlkriterien

1. Werkstück

Prüfen Sie zuerst:

• Gewicht

• Größe

• Form

• Oberfläche

• Material

• Schwerpunkt

• Empfindlichkeit

Ein glattes Kunststoffteil lässt sich meist leichter ansaugen als ein poröser Karton. Ein empfindliches Produkt benötigt eine andere Greiflösung als ein robustes Metallteil.

2. Bewegung und Taktzeit

Der Greifer muss das Werkstück auch beim Beschleunigen, Bremsen und Drehen sicher halten.

Wichtig ist deshalb nicht nur das Gewicht. Auch die Bewegung des Roboters spielt eine Rolle.

Prüfen Sie:

• Wie schnell bewegt sich der Roboter?

• Wird das Werkstück gedreht?

• Wird es über Kopf bewegt?

• Wie schnell muss gegriffen und gelöst werden?

3. Robotertraglast

Zur Traglast zählen nicht nur die Werkstücke.

Auch diese Teile müssen berücksichtigt werden:

• Greifer

• Sauger

• Ventile

• Sensoren

• Adapterplatte

• Schläuche

• Werkzeugwechsler

Die gesamte Last muss zur Traglast und zum zulässigen Moment des Roboters passen.

4. Druckluftversorgung

Bei pneumatischen Komponenten sollte vorab geklärt werden:

• Ist Druckluft vorhanden?

• Welcher Druck steht zur Verfügung?

• Reicht der Volumenstrom aus?

• Wie lang sind die Schläuche?

• Kann der Ejektor nah am Greifer montiert werden?

Zu lange oder zu kleine Schläuche können die Reaktionszeit verschlechtern.

5. Steuerung und Sensorik

Der Roboter muss den Greifer oder das Ventil ansteuern können.

Prüfen Sie deshalb:

• Versorgungsspannung

• Ein- und Ausgänge

• Schnittstellen

• Sensoranschlüsse

• Rückmeldesignale

Ein Vakuumsensor kann zum Beispiel melden, ob ein Werkstück sicher aufgenommen wurde.

Anwendungsmatrix für Pneumatik in der Automation

Welche Komponenten werden zusätzlich benötigt?

Ein pneumatischer Greifer allein reicht meist nicht aus.

Je nach Lösung werden zusätzlich benötigt:

• Ventile

• Schläuche

• Anschlüsse

• Druckregler

• Sensoren

• Adapterplatten

• Greiferfinger

• Sauger

• Filter

• Steuerboxen

• Vakuumerzeuger

Vor dem Kauf sollte geprüft werden, welche Teile bereits im Lieferumfang enthalten sind und welche separat bestellt werden müssen.

Sicherheit bei pneumatischen Endeffektoren

Auch ein Cobot ist nicht automatisch ohne weitere Schutzmaßnahmen sicher.

Für die Sicherheit zählt immer die vollständige Anwendung:

• Roboter

• Greifer

• Werkstück

• Geschwindigkeit

• Arbeitsraum

• mögliche Quetschstellen

• möglicher Teileverlust

Besonders wichtig ist die Frage, was bei einem Druckabfall oder Stromausfall passiert.

Je nach Anwendung können zusätzliche Maßnahmen notwendig sein, zum Beispiel:

• Vakuumüberwachung

• Rückschlagventile

• mechanische Sicherungen

• kontrolliertes Ablegen

• Schutzumhausung

• sichere Geschwindigkeitsbegrenzung

Welche Maßnahmen erforderlich sind, muss anhand einer Risikobeurteilung entschieden werden.

Pneumatik für Roboter richtig auswählen

Für eine erste Auswahl helfen diese Fragen:

Häufige Fragen zu Pneumatik für Roboter

Was ist Roboter-Pneumatik?

Unter Roboter-Pneumatik versteht man Komponenten, die Druckluft für Greif-, Spann-, Saug- oder Bewegungsaufgaben nutzen.

Wofür werden pneumatische Greifer eingesetzt?

Pneumatische Greifer werden häufig für Pick-and-Place, Montage, Maschinenbeschickung, Sortierung und Teileentnahme eingesetzt.

Wann ist ein Vakuumgreifer sinnvoll?

Ein Vakuumgreifer ist besonders für flache, glatte oder empfindliche Werkstücke geeignet. Dazu gehören Bleche, Glas, Kunststoffteile und Verpackungen.

Benötigt jeder pneumatische Greifer Druckluft?

Ja. Pneumatische Greifer und Ejektoren benötigen eine passende Druckluftversorgung. Ohne Druckluft kann ein elektrischer Greifer oder eine elektrische Vakuumpumpe eine Alternative sein.

Was ist der Unterschied zwischen Ejektor und Vakuumpumpe?

Ein Ejektor erzeugt Vakuum mit Druckluft. Eine elektrische Vakuumpumpe erzeugt Vakuum mit Strom.

Kann ein Greifer unterschiedliche Werkstücke handhaben?

Das ist möglich, wenn Greifhub, Fingerform und Greifkraft zu den verschiedenen Werkstücken passen. Bei größeren Unterschieden können Wechselbacken, flexible Greifer oder ein Werkzeugwechsler sinnvoll sein.

Wie erkenne ich, ob ein Werkstück sicher gegriffen wurde?

Dafür können Druck- oder Vakuumsensoren eingesetzt werden. Sie geben ein Signal an die Robotersteuerung, wenn das Werkstück aufgenommen wurde.

Was passiert bei einem Druckabfall?

Das hängt vom Aufbau ab. Ohne zusätzliche Sicherung kann das Werkstück möglicherweise gelöst werden. Deshalb sollten Druckabfall und Stromausfall bereits bei der Planung berücksichtigt werden.

Welche Pneumatikkomponenten passen zu meinem Roboter?

Das hängt von Roboterflansch, Traglast, Steuerung, Werkstück und Anwendung ab. Besonders wichtig sind auch Gewicht, Schwerpunkt und die vorhandenen Anschlüsse.

Pneumatiklösung vor dem Kauf prüfen

Sie sind unsicher, welcher Greifer, Ejektor, Sensor oder welche Vakuumpumpe zu Ihrer Anwendung passt?

RBTX unterstützt Sie bei der Auswahl und Kombination der passenden Komponenten.

Kostenlose Roboterberatung nutzen

Im 30-minütigen RBTXpert-Videocall können Sie Werkstück, Roboter, Taktzeit und vorhandene Druckluft gemeinsam mit einem Experten prüfen.

Anwendung vor dem Kauf testen

Mit einem Machbarkeitstest lässt sich prüfen, ob das Werkstück zuverlässig gegriffen, bewegt und abgelegt werden kann.

Schlüsselfertige Lösung anfragen

Benötigen Sie nicht nur einzelne Komponenten, sondern eine komplette Automatisierungslösung, unterstützt RBTX auch bei Planung, Integration und Umsetzung.

Nächster Schritt: Kostenlose Beratung buchen, Anwendung testen lassen oder passende Pneumatikkomponenten direkt vergleichen.