In een eerdere editie van Vision & Robotics hadden we Jeroen van den Heuvel van ZVS Techniek al eens voor de microfoon. Hij gelooft niet zo in revoluties, helemaal niet als het om grijpers gaat. Toch moet dit beeld met de introductie van de 5000-serie van Zimmer iets worden genuanceerd. Een gesprek met hofleverancier Heiko Zimmer leert dat moderne servotechiek zeker zijn voordelen heeft. Maar deze komen alleen tot hun recht wanneer de mechanica dik op orde is.
We hoeven niet lang te zoeken naar de stand van de nieuwe Zimmer Group. Want hoewel er links en rechts genoeg afleiding is, is The Know How Factory met zijn rijke grijperarsenaal, stootdempers en loopwagenklemmen goed in beeld. We worden opgewacht door Heiko Zimmer, een van de jongere Zimmer telgen. Blijkbaar kruipt bloed waar het niet gaan kan. Waar de broers Günther en Martin Zimmer in 1980 een sterke basis legden voor het inmiddels 1.000 koppige bedrijf, wordt al snel duidelijk dat ook deze vlotte, kundige kleinzoon ‘het’ in de vingers heeft. “Als u het kunt bedenken, dan kunnen wij het maken. En lukt u dat niet alleen, dan denken we graag met u mee”, grapt hij als hij de nieuw ingeslagen weg van one-stop-shop strategie toelicht. Er bekruipt een vermoeden dat hij het binnen de Zimmer gelederen nog ver zal schoppen.
Groepsuitstraling
Het is nog een beetje wennen. Het oranje van het bekende grijpermerk Sommer Automatic is tot letterlijk oranje stip aan de horizon verworden. In de plaats is er het hemelsblauw van de nieuwe Zimmer Group. “Het is voor een enkele klant nog wel eens verwarrend”, geeft Heiko Zimmer toe. “Maar nu we al bijna twee jaar alle activiteiten hebben samengevoegd, zijn de meeste er wel blij mee.” Heiko Zimmer geeft aan dat het een groot voordeel is dat machinebouwers nu weten dat ze alles uit één hand te kunnen krijgen. “Achter de schermen werden Sommer Automatic spullen natuurlijk al door Zimmer gemaakt. De kwaliteit is dus onveranderd hoog gebleven. Maar een robotgrijper bijvoorbeeld, maakt natuurlijk deel uit van een groter geheel. Dan komt het de oplossing ten goede als je voor het totale plaatje aan tafel mag zitten.”
Productie in eigen hand
We gaan aan tafel zitten en vragen maar meteen naar het geheim van de smid. Het blijkt dat grip op kritische productietechnieken en materiaaleigenschappen een belangrijke USP van Zimmer is. Zo houd je grip op de mechanica – nog steeds de basis van elk goed werkend Zimmer-systeem. “Metal Injection Moulding? Ja het bestaat echt en wij gebruiken het vaak.” Heiko Zimmer legt bij de vraag om een voorbeeld uit dat de MIM in feite het spuitgieten met sinteren combineert. Er wordt een homogeen mengsel van kunststof en metaaldeeltjes gemaakt in een verhouding van 40-60. Het mengsel wordt verhit en onder grote druk in een mal gespoten. Het hybride spuitgietdeel wordt op een temperatuur tussen de 400 en 900 graden Celsius gebracht om de metaaldeeltjes te binden en het kunststof te verdampen. Tot slot wordt er in een sinteroven tot boven de 1000 graden verhit voor het verkrijgen van de uiteindelijke vorm en mechanische eigenschappen. “Het grote voordeel van MIM is dat we voordelig grote aantallen hoogwaardige onderdelen kunnen produceren. De productietechniek loont bij aantallen vanaf 10.000 stuks en we halen toleranties van +/- 0,05 millimeter. Zowel onze eigen producten als die van onze eigen klanten profiteren van de precisie, sterkte en de mogelijkheid om complexe geometrie te maken.”
Slimme stootdempers
Tijd voor een rondje stand met als eerste eye catcher de Basicstop stooptdempers. “Kijk. Een mooi voorbeeld dat eigen productie loont.” De zwarte stopjes zien er op het eerste gezicht niet echt bijzonder uit. Een zwart kunststof buisje voor het opvangen van radiaalkrachten en een platgeslagen schotel van hetzelfde materiaal voor de axiale krachten. Dat de schijn bedriegt wordt pas duidelijk als de specs erbij worden gehaald. “Dankzij een zelf ontwikkeld materiaal en een precieze geometrie absorberen deze kleine stopjes naar verhouding veel meer energie dan vergelijkbare dempers. Bovendien zijn de inbouwmaten veel kleiner.” Natuurlijk heeft Zimmer ook high-end cilindersystemen die grote massa’s in één klap stilleggen. Maar voor veel toepassingen is daar geen geld of ruimte voor en volstaat een kleine terugslag. Door slim met mechanica om te gaan valt er dan een hoop te winnen.
Mechanicastrijd
Het beste heeft Heiko Zimmer echter voor het laatst bewaard: een kleine demonstratie van de 5000 grijperserie. Het is de eerste serie die volledig onder de naam Zimmer op de markt komt, zowel pneumatische als elektrische varianten kent en als parallel, maar ook als driepuntsgrijper te krijgen is. Wat het mooiste is? Dat hij 1 op 1 uitwisselbaar is met grijpers van die andere fabrikant, wiens naam nu als enige met een S begint. Heiko Zimmer: “We hebben er inderdaad voor gekozen de overstap van Schunk naar Zimmer – of andersom – heel gemakkelijk te maken. Dit is iets wat voor bestaande klanten en prospects goed nieuws is omdat er ineens een veel grotere keuzevrijheid is. Als Zimmer moeten we er dan natuurlijk wel voor zorgen dat er voor ons gekozen wordt. Betere specs dus, voor dezelfde of een betere prijs. Ook hier speelt de mechanica een cruciale rol. Door onze zeer hoogwaardige geleidingen is dertig miljoen cycli echt geen probleem. Dat is bijna twee keer langer onderhoudsvrij draaien voor hetzelfde geld. Daarnaast kunnen we in een zelfde bouwgrootte een tot 1,5 keer grotere klemkracht realiseren. Ook dat zijn echt serieuze verschillen die serieus geld kunnen besparen. En allemaal dankzij superieure mechanica.”
Servovoordelen
Is het dan een en al mechanica waar Zimmer zich mee wil onderscheiden? Nee, zo rechtlijnig wil Heiko Zimmer het dan ook weer niet stellen. “Kijk”, zegt hij glimlachend, terwijl hij zijn iPad in de lucht houdt. “Zie je die grijper daar? Dit zijn alle parameters. En met één veeg over het scherm kan ik ze aanpassen. Wat dat betreft doen we gewoon netjes mee met de industrie 4.0 wind die momenteel door Duitsland waait. En als mechanische man moet ik eerlijk toegeven dat het plug & play inprikken van een nieuwe grijper, zonder dat ik een enkele instelling hoef te wijzigen, best indrukwekkend is.”
Teruggrijpen met ZVS Techniek
“Een goede grijper doet precies wat hij moet doen. Zo efficiënt mogelijk, tegen zo laag mogelijke kosten”, zei een wijs man ooit. “En aangezien het aantal toepassingen waarbij producten moeten worden vastgepakt zo enorm groot is, is er niet zoiets als een grijperpanacee.”
De wijze woorden blijken afkomstig van Jeroen van den Heuvel van ZVS techniek. In een eerdere editie van Vision & Robotics hadden we hem al eens voor de microfoon voor een grijper special die we maakten. “We hebben letterlijk honderden verschillende standaard grijpers in ons assortiment en allemaal hebben ze hun eigen voor- en nadelen”, zei hij destijds. “Alleen wanneer we alles goed in kaart hebben gebracht – dus welk product moet de grijper precies vastpakken, wat voor functie moet hij vervullen en wat zijn de randvoorwaarden – kunnen we een passend advies geven.”
Uiteraard spraken we in de betreffende grijper special (april 2014) ook over servotechniek. Of dat dit de toekomst heeft? “Uiteindelijk wel. Het precies kunnen regelen met vier slagen per seconde van 30 miljoen slagen onderhoudsvrij spreekt natuurlijk wel tot de verbeelding.”
Inmiddels ziet Van den Heuvel zijn toenmalige uitspraak gesterkt door de praktijk. “Wanneer je ziet wat voor gebruikersgemak de nieuwe 5000 serie van Zimmer brengt, dan zijn er steeds meer argumenten die ook vanuit een Total-Cost-of-Ownership bril steeds sterker worden. Natuurlijk heeft servo nog steeds zijn prijskaartje en is 99 procent van de toepassingen nog steeds pneumatisch. Maar net als bij elektrische auto’s – een auto heeft een vergelijkbare levensduur – zullen ook steeds meer grijpers door elektrische worden vervangen. En nu dat vervangen almaar gemakkelijker wordt, zal het grijperlandschap er over vijf jaar significant anders uitzien.”
De 5000 serie: kenmerken en getallen
De parallelle en driepuntsgrijpers van de 5000-serie komen niets te kort. Zo zijn alle grijpers uitgerust met zeer nauwkeurige staal-in-staal geleidingen. Deze zijn veel robuuster dan gebruikelijke staal-aluminium geleidingen. Het gevolg: een 5000-grijper is precies en gaat lang mee. Ook is het geleidingssysteem roestvrij en heeft het een extra DLC-coating meegekregen. Dertig miljoen slagen onderhoudsvrij is daardoor geen enkel probleem. Een andere standaard eigenschap is de IP64-beschermingsgraad. Tenzij er IP67 wordt besteld om bijvoorbeeld de zeer corrosieve omstandigheden in sommige bewerkingscentra het hoofd te bieden. Hier heeft de DLC-coating overigens nog een voordeel: hij zorgt voor een extra lage wrijvingscoëfficiënt. Dat scheelt gedurende de lange levensduur behoorlijk wat energie.
Ook op besturingsgebied is er vooruitgang geboekt. De Advanced Control Module (ACM) is een geïntegreerde controller die een krachtige borstelloze DC-motor aanstuurt. Hieraan danken de elektrische grijpervarianten hun grote grijpkracht, snelheid en controle. Maar hij maakt ook het integreren van elektrische grijpers eenvoudig. De 5000-serie beschikt namelijk over een intuïtief bedieningspaneel dat in de behuizing is geïntegreerd. Hiermee kunnen grijpkrachten en dynamiek direct worden ingesteld. Verschillende LEDs geven vervolgens feedback over de in gebruik zijnde functies en parameters.
De aansturing en voeding van elektrische grijpers gebeurt middels één 24V-kabel. De grijper opent zich hierbij automatisch wanneer hij voor het eerst wordt aangesloten en sluit weer bij ontvangst van een tweede signaal. Grijpers hoeven niet opnieuw ingeregeld te worden: ze behouden ook na offline te zijn geweest hun zeer precieze herhaalnauwkeurigheid van 0,05 mm. Dit is vooral erg handig wanneer een grijper moet worden gewisseld. En dankzij een uitgekiend gatenpatroon kan dit uitwisselen zonder problemen ook met veruit de meeste premium grijpermerken.
Liam van Koert
