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Leichtbaurobotik: Welcher Greifer für welche Anwendung?

Fortschritte im Bereich des End-of-Arm-Tooling (EoAT) machen es möglich: Greifer und Sensoren werden zunehmend intelligent und lassen sich immer leichter bedienen. Somit erweitern sie das Einsatzspektrum ­kollaborierender Roboter und rentieren sich schnell.

Intelligenter Roboter-Arm Bildquelle: © OnRobot

Das Bild des kosten- und wartungsintensiven Industrieroboters, der in seiner Sicherheitszone Autoteile umherwuchtet, ist längst überholt. Viele moderne Roboter sind in der Lage, kollaborativ zu agieren und vollkommen sicher Hand in Hand mit dem Menschen zu arbeiten. Ausgestattet mit dem richtigen End-of-Arm-Tooling (EoAT) passen sie sich  selbst variablen Produktionsanforderungen schnell und flexibel an. Dabei bringt modernes EoAT gleich mehrere Eigenschaften mit, die die Integration der Automatisierungslösung als Ganzes erleichtern und vermeintliche Zugangsbarrieren senken. 

Intelligentes End-of-Arm-Tooling Bildquelle: © OnRobot

Intelligentes End-of-Arm-Tooling erlaubt der Robotik, in Bereiche vorzudringen, die bislang dem Menschen vorbehalten waren – zum Beispiel in der Präzisionsmontage ...

Intelligenter Roboter für die Oberflächenbehandlung Bildquelle: © OnRobot

… oder in der Ober­flächenbehandlung

EoAT bezeichnet Greifwerkzeuge, Sensoren oder Werkzeugwechsler, die auf einen kollaborierenden Roboterarm montiert werden. Sie erst verleihen diesem seine Einsatzfähigkeit und machen ihn zu einer funktionalen Automatisierungslösung. Ob und wie ein Roboterarm für Oberflächenbehandlung, Pick-and-Place-Aufgaben oder Feinmontage eingesetzt wird, hängt letztlich vom entsprechenden EoAT ab. Einfach gesagt: Die Ausstattung eines Roboters mit den richtigen Tools wird perspektivisch sogar wichtiger als der Roboter selbst. 

Die Auswahl des richtigen EoAT ist auch dann entscheidend, wenn es um die Systemintegration der Robotiklösung geht. Die Tools müssen sich leicht zusammen mit dem zugehörigen Roboter programmieren lassen. Systemintegratoren nehmen an dieser Stelle eine wichtige Rolle ein, da sie Endanwender bei der Programmierung und Ausrichtung der Automatisierungslösung unterstützen. Intelligentes EoAT erleichtert ihnen die Arbeit auf vielfältige Weise. 

Moderne EoAT sind vor allem dann innerhalb kürzester Zeit einsatzbereit, wenn sie als Plug&Play-Lösung gestaltet sind. Vorprogrammierte Softwarepakete erleichtern die Installation zusätzlich. Im Idealfall beinhalten sie alle Informationen, die ein Systemintegrator braucht, um das Gerät selbstständig zu installieren. Somit wird die Konfiguration des Roboters zu einer Sache von Minuten. OnRobot zum Beispiel stellt notwendige Software-Updates auf USB-Sticks zur Verfügung, sodass sich auch die Aktualisierung leicht durchführen lässt. 

Gecko Gripper Bildquelle: © OnRobot

Durch seine von der Natur inspirierte Hafttechnologie kann der Gecko ­Gripper glatte und poröser Oberflächen wie zum Beispiel gebohrte Leiterplatten handhaben, was mit einem Vakuumgreifer nicht möglich wäre.

Musste die Implementierung eines Roboters bislang von Experten mit fortgeschrittenen Programmierkenntnissen begleitet werden, ist modernes EoAT so intuitiv zu bedienen, dass auch Mitarbeiter ohne einschlägige Expertise schnell damit umzugehen lernen. Dies spart nicht nur Kosten, die durch die Bestellung eines Programmierers oder spezifische Schulungsmaßnahmen für die Belegschaft verursacht würden; auch schont es wertvolle Arbeitszeit, worin gerade angesichts des grassierenden Fachkräftemangels ein Vorteil liegt.

Die Übernahme repetitiver und anstrengender Tätigkeiten durch den Roboter entlastet darüber hinaus die Mitarbeiter und verschafft ihnen mehr Kapazitäten für anspruchsvollere Tätigkeiten wie etwa Maschinenbedienung oder strategische Planung. Diese spürbaren Vorteile erhöhen zugleich die Akzeptanz des Automatisierungsprojekts innerhalb der Belegschaft. Können sich die Mitarbeiter unmittelbar von den positiven Eigenschaften der Roboter überzeugen, lassen sie sich eher darauf ein und schaffen somit die Basis für einen nachhaltigen Kulturwandel.

Vakuumgreifer VG10 Bildquelle: © OnRobot

Der Vakuumgreifer VG10 verfügt über zwei flexible Arme, die sich unabhängig voneinander steuern lassen. Durch die justierbare Saugleistung kann er eine Vielzahl von Objekten unterschiedlicher Größe handhaben.

Fortschrittliches EoAT lässt sich zudem unkompliziert für verschiedene Aufgaben umprogrammieren. Neue Entwicklungen wie ‚Tool Changer‘ ermöglichen überdies einen schnellen Wechsel der Aufsätze. Dies spart Zeit, die bis dato auf das Umrüsten von Maschinen entfiel. Ein Beispiel hierfür ist der Quick Changer von OnRobot. Zwischen Endeffektor und Roboterarm positioniert, gibt er das abzulegende Werkzeug mit nur einem Klick frei und positioniert das neu einzusetzende auf 0,02 mm genau. Mit einem Eigengewicht von nur 200 g beeinträchtigt er die Tragkraft des Roboters kaum. Seine kompakte Größe ermöglicht daneben einen minimalen Abstand vom Werkzeugmittelpunkt zum Roboter, was die Belastung der Robotergelenke minimiert. Ohne scharfe Ecken und Kanten sorgt der Quick Changer überdies für eine sichere Handhabung. Derselbe Roboterarm kann also nun mit dem entsprechenden EoAT ganz unterschiedliche Aufgaben übernehmen. Gerade in Fertigungsumgebungen, deren Auftragslage sich stetig wandelt, erweist sich diese hohe Flexibilität als nützlich. 

Auch der Umstand, dass sich modernes EoAT mit den Roboterarmen verschiedener Hersteller kombinieren lässt, schafft Vorteile für Anwender und Systemintegratoren. Die Greifsysteme und Sensoren von OnRobot etwa sind mit den Roboterarmen von Universal Robots, Kawasaki, Kuka, Fanuc, Techman, Doosan, Nachi und Yaskawa kompatibel. So haben Nutzer mehr Möglichkeiten zur Kombination und können aus einem größeren Spektrum an EoAT wählen.