Titelaufnahme

Titel
Entwicklung und Konstruktion eines modular aufgebauten Sauggreifers
Weitere Titel
Development and construction of a modular suction gripper
VerfasserBinder, Joachim
Betreuer / BetreuerinNeubauer, Rainer
Erschienen2017
Datum der AbgabeFebruar 2017
SpracheDeutsch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)Sauggreifer / Vakuumgreifer / Greifersystem / Vakuumpumpe
Schlagwörter (EN)suction gripper / vacuum gripper / gripper system / vacuum pump
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Konstruktion und Dimensionierung eines Vakuumsauggreifers für den Laborbetrieb.

Durch den steigenden Kosten- und Zeitdruck, wird die Automatisierungstechnik immer weiter voran getrieben. Dabei müssen immer komplexere Systeme erstellt werden um mit der Produktvielfalt mithalten zu können. Die Greifertechnik bzw. Greifersysteme nehmen dabei eine wichtige Rolle ein.

Sie stehen direkt im Kontakt mit dem Werkstück und bilden somit das elementare Verbindungsstück zwischen Manipulator und Werkstück, vergleichbar mit der menschlichen Hand. Es gibt für nahezu jede Werkstückform einen speziellen Greifer mit unterschiedlichen Eigenschaften. In dieser Bachelorarbeit wird auf diese Greiferarten eingegangen und im speziellen die Vakuumgreifer betrachtet.

Des weiteren werden auf die wichtigsten Bestandteile des Vakuumgreifers, wie zum Beispiel Vakuumpumpe und Saugnapf eingegangen. Bei den Vakuumpumpen gibt es unterschiedliche Typen, die für eine Konstruktion in Betracht kämen. Um den bestmöglichen Pumpentyp zu finden, werden die Vor- und Nachteile der Vakuumpumpen gegenübergestellt. Da Vakuumpumpen meist keinen beliebig großen Unterdruck erzeugen können, bzw. dies nicht mehr wirtschaftlich wäre, kann mit dieser Einflussgröße nur bedingt die Haltekraft beeinflusst werden. Ein weitaus wichtigerer Parameter hierfür, ist der Saugnapfdurchmesser. Mit diesem Durchmesser kann das Haftungsvermögen berechnet und dimensioniert werden.

Mit der Basiskomponente, der Vakuumerzeugungseinheit, werden unterschiedliche Konzepte entwickelt, um den Anforderungen der Vorgaben gerecht zu werden. Besonderes Augenmerk wird dabei auf die Beweglichkeit und Erweiterbarkeit der Greiferkonstruktion gelegt. Um das bestmögliche Konzept zur Lösung der Aufgabenstellung zu erhalten, werden die einzelnen Konzepte im Bezug auf Beweglichkeit, Erweiterbarkeit, generativ gefertigten Teilen und Gewicht bewertet und verglichen.

Zusammenfassung (Englisch)

This thesis deals with the construction and dimensioning of a vacuum-gripper for the laboratory.

As a result of the increasing costs and time pressure, the automation technology is continually being pushed forward. To keep up with the variety of products there must be built more and more complex automation systems. The gripper-system take an important role.

The gripper is directly in contact with the workpiece and build the elementary connector between workpiece and effector. This is comparable to the humans hand. For almost every shape of a workpiece there exists a special gripper design that can be used.

In this bachelor thesis, the different types of grippers and especially the vacuum gripper are discussed. Furthermore, the most important components of the gripper system, for example vacuum pumps and vacuum cups, are assumed. There are different types of pumps which are considered for the construction. In order to find the best vacuum pump system, the advantages and disadvantages of them are compared. Vacuum pumps generally cannot generate an endless high vacuum, or it is not economical. As a result the vacuum pump can only conditionally influence the adhesion force. A much more important parameter for this force is the vacuum cup diameter. With the vacuum cup diameter, the adhesive force can be calculated and dimensioned.

To achieve the requirements to the best way, different concepts of vacuum gripper systems are developed and compared. A Special attention is given to the mobility and expandability of the gripper structures. In order to obtain the best possible concept for solving the task, the individual concepts are evaluated and compared in terms of mobility, extensibility, gernatively manufactured parts and the weight.