12. Feb 2024
Alles im Griff: Robotergreifer für verschiedene Anwendungen
Die Handhabung von Gegenständen ist für die meisten Menschen etwas ganz Selbstverständliches. Die grosse Komplexität, die dennoch dahintersteckt, zeigt sich, sobald ähnliche Bewegungsmuster auf Maschinen in der verarbeitenden Industrie übertragen werden.
Während unser Hirn ohne spürbaren Aufwand Arme und Hände präzise steuert und sich mittels unserer Augen ein Bild von der Umgebung macht, benötigt ein Roboter eine Menge Technik, um Objekte erkennen, greifen und bewegen zu können.
Was sind Robotergreifer?
Robotergreifer sind die Hände der Roboter und variieren je nach Werkstück, welches sie greifen müssen. Die Greiftechnik gehört zu der Gruppe der Endeffektoren. Endeffektoren sind in der Robotik das letzte Element einer zusammenhängenden Kette (kinetischen Kette). Damit bilden sie die Schnittstelle zwischen Werkstück und Roboter.
Welche Art von Greifer gibt es?
Es gibt vier Unterteilungen der Greifer, diese unterscheiden sich vor allem durch die Art und Weise, wie sie die Greifkraft am Werkstück aufbringen: mechanisch, vakuum-basiert, magnetisch oder adhäsiv.
Mechanische Greifer sind in der Robotik weit verbreitet und kommen besonders häufig zum Einsatz. In den meisten Fällen werden sie pneumatisch betrieben, da diese Antriebsart eine genaue Bewegung bei niedrigen Kosten ermöglicht. Aber auch der Bedarf an elektrischen Greifern steigt, da sie sowohl präzise als auch sehr dynamisch sind. Hin und wieder kommen für grosse Lasten auch hydraulische Systeme zum Einsatz.
Vakuum-basierte Sauggreifer sind besonders schonend und platzsparend. Sie ermöglichen das Greifen von oben, was ein lückenloses Positionieren der Werkstücke nebeneinander ermöglicht. Die Objekte benötigen eine glatte Oberfläche, damit eine Luftabsaugung möglich ist und der Greifer daran haftet.
Bei Magnetgreifern wird zwischen Permanent- und Elektromagnetgreifern unterschieden. Weil der Permanentmagnetgreifer eine dauerhafte Greifkraft aufbringt, muss das Werkstücke dem Greifer „abgenommen“ werden. Der elektromagnetische Greifer wird mit elektrischem Gleichstrom versorgt, der für das erforderliche Magnetfeld sorgt. Die Aufnahme und Abgabe der ferromagnetischen Werkstücke erfolgen über das Ein- und Abschalten der Energieversorgung.
Adhäsive Greifer sind für das sensible und rückstandlose Aufnehmen von Materialien konzipiert. Die Technologie basiert auf dem Prinzip der Adhäsion und nutzt intermolekular wirkende Van-der-Waals-Kräfte, um eine Haftung zu gewährleisten. Die Greifoberfläche der Greifer ist mit Millionen mikroskopisch kleiner Härchen versehen, die beim Druck auf eine Oberfläche eine Scherhaftung entwickeln. Da die bauteilschonende Hafttechnologie weder Druckluft, Vakuum oder Strom benötigt, ist der Aufwand für die Inbetriebnahme vergleichsweise gering, jedoch muss beachtet werden, dass sobald der adhäsive Greifer verschmutz ist, die Werkteile nicht mehr haften. Um das Werkstück vom Greifer zu lösen, muss eine Dreh- oder Kippbewegung ausgeführt werden.
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