Roboter-Greifer verzichtet auf Pneumatik

Fraunhofer-Ingenieur des IEM forscht an Greifsystemen (Foto: Wolfgang Schroll, iem.fraunhofer.de)

Paderborn (pte035/03.04.2023/12:30) - Forscher des Fraunhofer-Instituts für Entwurfstechnik Mechatronik ( https://www.iem.fraunhofer.de/ ) (IEM) haben einen neuen Roboter-Greifer entwickelt, der kraftsensitiv, dynamisch, energieeffizient und variabel einsetzbar ist. Den Experten nach kann er fragile Objekte von einem Produktionsschritt zum nächsten transportieren, ohne sie zu beschädigen und gänzlich ohne Pneumatik anzuwenden. Der Greifer eignet sich daher für die Lebensmittelindustrie, wo das schonende Handling empfindlicher Waren hilft, Ausschuss zu vermeiden.

Viele Einsatzmöglichkeiten

Das Greifsystem lässt sich mit zwei, drei oder vier Fingern umsetzen und eignet sich daher für unterschiedlichste Anwendungsfälle - so ist auch die automatisierte Handhabung von anderen empfindlichen Gütern wie Glas denkbar. "Die Finger mit kunststoffbasierter, nachgiebiger, flexibler Oberfläche greifen empfindliche Materialien sensitiv, sodass Beschädigungen vermieden werden", sagt Christian Henke, Abteilungsleiter Scientific Automation am IEM.

Gleichzeitig agiert der Roboter-Greifer hochdynamisch und passt sich dadurch problemlos an Produktionsabläufe an, wie es heißt. Die erforderliche Balance zwischen Schnelligkeit und Feingefühl sei jederzeit gewahrt. Präzise und dynamische Regelungstechnik ermöglicht demnach ein gezieltes Einstellen der Fingerbewegungen und die diffizile Ansteuerung der Waren. Die in den Fingern integrierte Sensorik ermittelt die erforderliche Anpresskraft.

Bestehende Anschlüsse genutzt

Der Greifer wird nicht pneumatisch, sondern elektrisch betrieben. So arbeitet er energieeffizient und nutzt bereits bestehende Stromanschlüsse. "Herkömmliche Greifersysteme werden pneumatisch betrieben, was mit einem hohen Energieverbrauch verbunden ist. Die Erzeugung von Druckluft ist mit einem geringeren Wirkungsgrad verbunden, der durch häufige Leckagen in den Leitungen zusätzlich gemindert wird", so Ingenieur Henke.

Mit einer Linearachse, also einer horizontalen Schiene, lässt sich der Aktionsradius des Systems erweitern. Hierfür wird der Greifroboter auf eine vertikale Hubsäule montiert, die wiederum auf der Linearachse angebracht ist. Der Greifer selbst eignet sich dank seiner sensorbasierten Umfelderkennung für die sichere Mensch-Roboter-Kollaboration. Dies gilt jedoch nicht für die beiden Achsen - die Linearachse und die Hubsäule.

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