3 Hersteller von Luftspannfutter im Jahr 2024

Was ist ein Druckluftspannfutter?

Ein Druckluftspannfutter ist eine mechanische Vorrichtung, die das Werkstück mit einem Spannfutter (Backe) festhält, ähnlich wie ein Aktuator, der in einem pneumatischen System verwendet wird.

Im Allgemeinen werden pneumatisch betriebene Geräte als Druckluftspannfutter bezeichnet. Der Aufbau des Geräts ähnelt dem eines herkömmlichen mechanischen Spannfutters, aber das Spannen des Werkstücks erfolgt automatisch mit Hilfe von Luftdruck.

Anwendungen von Druckluftspannfuttern

Druckluftspannfutter werden zum Halten von Produkten auf Schneidemaschinen und Robotern verwendet, indem das Werkstück mit Hilfe von Luftdruck eingespannt wird. Sie können auch zur Fixierung des Werkstücks auf einem Bearbeitungszentrum oder einer NC-Drehmaschine verwendet werden oder sie können am Ende einer Roboterhand angebracht werden, um das Werkstück durch Öffnen und Schließen des Futters zu halten, und als Transportmittel verwendet werden.

Im Gegensatz zu mechanischen Spannvorrichtungen wird die Haltekraft des Werkstücks jedoch durch die Kompressorkapazität des pneumatischen Systems bestimmt, so dass bei der Auswahl eines Druckluftspannfutters das Gewicht des Produkts sowie die Spannung und die Größe der auf das zu bearbeitende Teil wirkenden Spannung berücksichtigt werden müssen.

Im Allgemeinen entspricht die Größe des Druckluftspannfutters dem Innendurchmesser des Rohrs im Zylinder (ca. ø 6 - ø 63 mm). Darüber hinaus ist im Vorfeld zu prüfen, ob der Arbeitsbereich des Futters das Werkstück greifen kann. Die Haltekraft des Spannfutters wird durch Luftdruck und einen Umwandlungsmechanismus, z. B. ein Gelenk, erzeugt. Bei der Auswahl eines Spannfutters sind jedoch nicht nur die Haltekraft und die Bewegung, sondern auch die Position des Haltepunkts und das Moment beim Transport zu berücksichtigen.

Funktionsweise von Druckluftspannfuttern

Das Grundprinzip eines Druckluftspannfutters ist fast dasselbe wie das eines mechanischen Futters, mit dem Unterschied, dass zum Öffnen und Schließen des Futters ein pneumatisches Ventilsystem verwendet wird, um das Entweichen von Luft zu verhindern, und dass die Öffnungs- und Schließbewegung durch einen Sensor gesteuert wird. Je nach Art der Öffnungs- und Schließbewegung lassen sie sich in lineare und rotierende Typen einteilen: 

1. Lineares Bewegungssystem

Ähnlich wie bei einem Luftzylinder wird das Spannfutter parallel bewegt, um das Werkstück zu halten. Aufgrund seiner großen Vielseitigkeit wird es als Spannfutter für pneumatische Geräte in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt und ist mit verschiedenen Industrierobotern kompatibel.

Dieses Modell ist besonders benutzerfreundlich, da es sich leicht in kleinen Vormontagelinien installieren lässt. Da das Spannfutter parallel zum Werkstück installiert wird, eignet es sich für Aufgaben, die eine hohe Spannkraft erfordern, und für die Installation auf Geräten mit paralleler Drehbewegung, wie z. B. 2D-Skalarrobotern.

2. Rotierendes Bewegungssystem

Es gibt Druckluftmotoren und Drehantriebe mit oszillierender Bewegung, die beide für Kreisbewegungen eingesetzt werden. Bei der Kreisbewegung wird das Werkstück gehalten und über eine bestimmte Strecke bewegt, während es gedreht oder andere Bearbeitungsvorgänge durchgeführt werden, was die Struktur tendenziell komplexer macht. Drehantriebe werden zunehmend eingesetzt, wenn das Werkstück kreisförmig ist oder wenn die Haltekraft mit einem Parallelfutter nicht gewährleistet werden kann.

Arten von Druckluftspannfuttern

Druckluftspannfutter gibt es als Parallel-Öffner/Schließer, Drehpunkt-Öffner/Schließer und Weit-Öffner/Schließer und werden je nach Anzahl der Futterbacken als 2-Backen-, 3-Backen- oder 4-Backen-Futter klassifiziert.

1. Parallel öffnende/schließende Futter

Parallel öffnende/schließende Futter sind solche, bei denen sich die Finger (Backen) parallel bewegen und die Öffnungs-/Schließbewegung durch einen Mechanismus wie eine Linearführung oder eine Gleitführung geregelt wird. Grundsätzlich wird das Futter unterhalb der Größe des Werkstücks eingesetzt, aber wenn das Werkstück an der oberen Grenze eingespannt wird, kann die Haltekraft nachlassen, so dass der Einstellwert für das Öffnen/Schließen mit einem gewissen Spielraum festgelegt werden muss.

2. Drehpunkt zum Öffnen/Schließen des Futters

Das Drehpunkt-Öffnungs-/Schließfutter verwendet ein Gelenk oder einen Nocken, um die lineare Bewegung des Pneumatikzylinders umzusetzen. Obwohl das Futter kompakt ist und keinen Führungsmechanismus benötigt, ist zu beachten, dass die Haltekraft des Werkstücks je nach Ausführung der Futterbacken und der Halteart variiert.

Sowohl bei den Parallel- als auch bei den Drehpunktfuttern ist die Fingerauf- und -zu-Bewegung als doppeltwirkende und einfachwirkende Zylinderausführung erhältlich, wobei die einfachwirkende Zylinderausführung in den Ausführungen "immer offen" und "immer geschlossen" erhältlich ist.

3. Weit öffnende/schließende Spannfutter

Weit öffnende/schließende Futter werden verwendet, wenn der Fingerhub groß ist. Die Zylinderwirkung treibt die Finger direkt an und der Zahnstangenmechanismus synchronisiert den linken und den rechten Finger. Die Zylinderstange und die Führungsstange sind in Gleitlagern geführt.

Auch dieses Produkt wird grundsätzlich unterhalb der Werkstückgröße eingesetzt, aber wie bei dem parallel öffnenden/schließenden Futter ist es notwendig, den Einstellwert für das Öffnen/Schließen mit einem gewissen Spielraum einzustellen, da Situationen vorhersehbar sind, in denen eine Verringerung der Haltekraft ein Problem darstellen könnte.