Schonendes Greifen einer voll bestückten Platine

(Bild: Formhand)

Auf der Motek präsentiere Formhand, wie ein Greifer unterschiedliche Geometrien greift.

Auf der Motek präsentiere Formhand, wie ein Greifer unterschiedliche Geometrien greift. Redaktion IEE

Warum sollten Unternehmen bei Produkten mit wechselnden Geometrien stets einen neuen Greifer kaufen? Diese Frage stellte sich das Unternehmen Formhand auch.

Das Spinoff der TU Braunschweig beschäftigt sich seit 2011 mit der Entwicklung von anpassungsfähigen Greifern für die Produktion und Logistik. Aus diesem Vorhaben sind mit dem FH-R150 und dem FH-E3020 bisher zwei variable Standard-Produkte sowie diverse kundenspezifische Greifer hervorgegangen.

Formvariabilität beim Greifen als Stärke

Als ersten Standard-Greifer entwickelte das Team um die Forscher Dr. Christian Löchte und Holger Kunz sowie die Wirtschaftsinformatikerin Kirsten Büchler den runden Greifer FH-R150. Das Allround-Talent kann sich jedem Teil anpassen und schmiegt sich an dessen Oberfläche an. Dabei wird die Greifkraft von bis zu 6 kg auf die gesamte Oberfläche übertragen.

Daneben gibt es den Greifer FH-E3020. Mit seiner rechteckigen Greiffläche und einer Abmessung von etwa einer DIN A4-Seite kann der FH-E3020 Gewichte bis zu 25 kg heben. Auch sein Greifkissen ist formvariabel und passt sich Objekten an. Aufgrund der großen Greiffläche, eignet sich das Model auch als ­Klemmelement oder stationäres Spannelement. So lassen sich große und vor allem nachgiebige, nicht steife Objekte auf dem Kissen sicher lagern.

Video: Formhand-Greifer greift nacheinander Bauteile mit unterschiedlichen Geometrien

Auch fürs Sanfte

Abhängig von den benötigten Parametern wie Größe, Abformtiefe, Materialkombination von Granulat und Außenhaut und den erforderlichen Schnittstellen lassen sich die Greifer auf Kundenwünsche zuschneiden.

Abhängig von den benötigten Parametern wie Größe, Abformtiefe, Materialkombination von Granulat und Außenhaut und den erforderlichen Schnittstellen lassen sich die Greifer auf Kundenwünsche zuschneiden. Formhand

Beiden Greifern ist gleich, dass die sich schonend an die Oberfläche des zu greifenden Objekts anschmiegen. Dieses flächige Greifen vermeidet Kratzer oder Beulen – sogar bei empfindlichen Bauteilen. Außerdem lässt sich jedes Greifmodul schnell auswechseln, denn es ist mit einem Schnellverschluss am Rahmenmodul befestigt. Mit dem jeweiligen Adapter passt der Greifer an alle gängigen Roboter.

Je nach Anwendung lassen sich die Greifkissen mit unterschiedlichen Granulaten befüllen, sodass jeder Greifer auf die jeweiligen Wünsche der Anwender passt. Ein Parameter ist die Härte des Granulats, die sich nach der Beschaffenheit des Bauteils richtet. Auch hitzebeständige Varianten sind erhältlich. Neben den beiden Standardgreifern gibt es auch weitere Größen und Formen, die das Unternehmen auf Anfrage herstellen kann. Beispielsweise lässt sich der FH-E3020 auch auf eine Greiffläche von etwa DIN A0 (84,1 x 118,9 cm) skalieren.

Ihren Greifer präsentierte Formhand auch auf der Motek

Die Technik hinter dem Universal-Greifer

Per Volumenstrom wird ein Vakuum erzeugt, wodurch sich der Greifer an das Objekt anschmiegt, ohne es zu beschädigen.

Per Volumenstrom wird ein Vakuum erzeugt, wodurch sich der Greifer an das Objekt anschmiegt, ohne es zu beschädigen. Formhand

Im Wesentlichen besteht ein Formhand-Greifer aus einem Grundrahmen mit einem Anschluss für einen Volumenstrom, einem luftdurchlässigen Kissen mit einer Granulatfüllung und einer porösen Unterseite sowie einer flexiblen Außenhaut. Das Funktionsprinzip des Gesamtsystems basiert auf dem Greifen durch Unterdruck und Formschluss, der Formanpassung durch Fließen des Granulates und einer Verfestigung des Greifkissens durch den Volumenstrom. Dieser wird durch ein Gebläse erzeugt, das entsprechend der benötigten Greifkraft dimensioniert ist. Der Schlauchanschluss für das Gebläse befindet sich am Rahmen, welcher zusätzlich eine universelle Möglichkeit zur Befestigung der kundenseitigen Peripherie darstellt.

Viele Anwendungen im Griff

Aufgrund der Anpassungsfähigkeit der Greifer sind auch die Anwendungsbeispiele breit gestreut. Dies reicht vom Greifen von Verkleidungsteilen für den Fahrzeug-Innenraum bis hin zur Produktion von Blechbauteilen mit hoher Variantenvielfalt. Gerade bei diesem Fall lassen sich lange Rüstzeiten einsparen, denn es braucht weniger Greifervarianten. Zudem sinken so die Kosten für Beschaffung, Lagerung und Instandhaltung. Auch luftdurchlässige Sackware, Beutel, Tüten oder Textilien lassen sich mit den Greifern bewegen.

Konzepte für den Gebläseausfall

Ein Greifer ist auch immer eine sicherheitsrelevante Komponente. Daher braucht es Mechanismen, falls das Gebläse ausfällt. Im einem solchen Fall sorgt der Gebläsenachlauf für eine Haltezeit von wenigen ­Sekunden. Um die Sicherheit weiter zu gewährleisten hat das Unternehmen zwei Ansätze: Entweder ließe sich ein Notfallgebläse installieren oder ein Magnetgreifer könnte bei entsprechenden Materialien das Bauteil übernehmen.

Dr. Martin Large

Redakteur IEE

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