Alles im Griff - Tools für die Automatisierung

KMU setzen immer häufiger kollaborative Leichtbaurobotik zur Automatisierung ihrer Produktion ein. Der Schlüssel zum Erfolg ist dabei die perfekte Kombination aus Roboter, Peripheriegerät und Sensorik. Die Wahl des passenden Robotik-Zubehörs hängt von der auszuführenden Tätigkeit oder den zu handhabenden Werkstücken ab.

Kollaborierende Roboter stehen bei KMUs hoch im Kurs, wenn es darum geht, ihre Produktion zu automatisieren: Sie machen sich schnell bezahlt, sind einfach zu bedienen und lassen sich platzsparend einsetzen. Kollaborative Applikationen, also die Kombination aus Roboterarm, Peripheriegerät und zugehöriger Software, eignen sich für unterschiedlichste Einsatzszenarien.

Zwei- und Drei-Finger-Greifer für die Maschinenbeschickung

Eine Anwendung, die sich gewinnbringend automatisieren lässt, ist die Maschinenbeschickung. Bei handlichen Werkstücken können Roboterarme mit elektrischen Parallelgreifern diese Aufgabe übernehmen. Sie handhaben Gegenstände bis zu 15 cm Länge, indem sie diese mit zwei Greifbacken von außen oder innen fassen. Für Werkstücke mit komplexen Formen eignen sich Drei-Finger-Greifer, die Werkstücke automatisch zentrieren und auch zylindrische Objekte sicher halten. Greifer mit austauschbaren Fingerspitzen erlauben es, die Applikation einfach an neue Werkstücke anzupassen.

Pick-and-Place mit Fingerspitzengefühl

Bei Beschickungsaufgaben, die Feingefühl erfordern, hilft Sensorik. Diese kann direkt im Greifer integriert sein, wie beim RG2-FT von OnRobot. Dieser Zwei-Finger-Greifer verfügt über Kraft-/Drehmoment-Sensoren sowie einen Näherungssensor. Die Sensoren spielen die erfassten Prozessdaten an den Roboterarm zurück, der seine Bewegungen so verzögerungsfrei anpasst. Zugleich erkennt der Greifer jederzeit die genaue Position eines Werkstücks.

Kraft-/Drehmoment-Sensoren wie der Hex-Sensor von OnRobot lassen sich aber auch als Einzelkomponente zwischen Roboterarm und Greifer montieren. Sie ermöglichen es der Applikation, ihren Kraftaufwand zu dosieren und eignen sich insbesondere, wenn sich der Roboter komplexe Bewegungsabläufe merken muss oder mit größeren Kräften zu rechnen ist, die die Sensorik in den Greifbacken schädigen könnten.

Eine weitere Möglichkeit, fragile oder instabile Objekte zu handhaben, bieten Soft Gripper. Modelle wie das von OnRobot umschließen und greifen die Werkstücke mit Schürzen aus lebensmittelechtem Silikon, die sich Form und Größe des jeweiligen Objekts anpassen. Damit handelt ein Roboter auch unregelmäßige Formen, wie Glühbirnen, Eier, Schaumküsse oder Kekse.

Automatisiert Verpacken und Palettieren

Beim Verpacken und Palettieren kann – in Abhängigkeit von der Aufgabe –unterschiedliches Robotik-Zubehör zum Einsatz kommen. Je nach Werkstück sind beispielsweise Zwei- und Drei-Finger-Greifer eine Option. Geht es um das Handling flacher oder form-instabiler Gegenstände eignen sich Vakuumgreifer, die Objekte mit Saugnäpfen anheben.

Für Glas und glänzende oder perforierte Oberflächen sind Adhäsionsgreifer eine Lösung. Sie haften mit sogenannten Van-der-Waals-Kräften. Ein Beispiel ist die Gecko-Technologie von OnRobot: Die Greifoberfläche ist mit Millionen mikroskopisch kleiner Härchen versehen, die beim Druck auf eine Oberfläche eine Scherhaftung entwickeln.

Montage-Prozesse automatisieren

Endeffektoren in Form von Schraubendrehern übernehmen heute selbst komplexe Schraub- und Montageprozesse. Im Falle des Screwdrivers von OnRobot geben Anwender einfach relevante Parameter wie Schraubenlänge oder Drehmoment über die Bedienoberfläche des Roboterarms ein. Das mit präziser Drehmoment-Kontrolle und integrierter Achssteuerung ausgestattete Werkzeug berechnet dann selbst, welche Geschwindigkeit und Kraft es benötigt.

Endbearbeitung: der letzte Schliff

Roboter unterstützen mithilfe entsprechender Endeffektoren auch bei Materialentfernung und Oberflächenbearbeitung. Dafür stehen Entgratungswerkzeuge und Exzenterschleifer zur Verfügung. Der Sander von OnRobot kann mithilfe austauschbarer Aufsätze sowohl Schleifen als auch Polieren und erzielt auch bei unebenen oder geschwungenen Flächen hochwertige Ergebnisse.

Messungen und Tests automatisieren

Auch in der Qualitätsprüfung und -sicherung lassen sich Arbeitsschritte sensorgestützt automatisieren. Zwei- und Drei-Finger-Greifer können mithilfe von Sensorik sowohl empfindliche Messgeräte bestücken als auch selbst messen. Kraft-Drehmoment-Sensoren zum Beispiel erfassen und zeichnen Widerstände auf und prüfen so, ob Schalter oder Hebel korrekt montiert sind. Optische Sensoren erkennen Werkstückeigenschaften wie Kontur oder Farbe und detektieren Fehler, bevor das entsprechende Teil weiterverarbeitet wird.

Grundsätzlich gilt: Je schneller und einfacher sich eine Applikation in Betrieb nehmen und an neue Aufgaben anpassen lässt, desto besser. So sind Unternehmen jeder Größe gewappnet für alle Fälle.

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Über den Autor
Thomas Paral ist Chief Business Development Officer bei OnRobot.