Google+ Facebook Twitter XING LinkedIn GoogleCurrents YouTube

Vakuumgreifer

Vakuumgreifer aus dem 3D-Drucker verliert 60 % an Gewicht

| Redakteur: Victoria Sonnenberg

Ergebnis der Topologieoptimierung.
Ergebnis der Topologieoptimierung. (Bild: Fraunhofer-IPA/Robomotion)

Vakuumgreifer sind beliebt. Sie lassen sich schnell an einen Roboterarm anschließen und können Produkte mit glatter Oberfläche sicher transportieren. Dem Fraunhofer-IPA ist es gelungen, das Gewicht eines Greifers durch Topologieoptimierung um 60 % zu reduzieren.

Die meisten Roboter verfügen nur über eine geringe Traglast. Bringt der Greifer schon ein hohes Eigengewicht mit, kann der Roboter weniger beziehungsweise keine schweren Produkte aufnehmen. Ein leichteres Bauteil lässt sich außerdem besser beschleunigen, was sich positiv auf den Energieverbrauch auswirkt. Neben der Gewichtsreduzierung wollten die IPA-Wissenschaftler im Projekt mit Robomotion auch den Konfigurationsaufwand verbessern. „Beim ursprünglichen Greifer musste man viele Schrauben aufdrehen, um ihn zu wechseln. Wir wollten deshalb einen neuen Adapter integrieren, den man mit nur einem Griff ab- und anmontieren kann“, informiert Projektleiter Jochen Burkhardt vom Fraunhofer-IPA.

Vakuumgreifer aus dem 3D-Drucker verursacht weniger Materialkosten

Für die Topologieoptimierung haben die IPA-Experten mit der Finiten-Elemente-Methode (FEM) die Belastungen am Bauteil analysiert. Dabei haben sie schnell erkannt, welche Bereiche nur gering belastet werden und verschmälert werden können. Zwingend benötigte Elemente wie die Luft- und Vakuumkanäle und die Anschlussplatte für die Roboteranflanschung haben sie als Non-Design-Areas markiert und vom Optimierungsprozess ausgeschlossen. Auf diese Weise haben sie herausgefunden, dass bei der Anschlussstelle des Greifers – dem Flansch – und den Strömungskanälen Aussparungen vorgenommen werden können.

Nachdem ein optimierter Designvorschlag auskonstruiert war, führten die Wissenschaftler eine zweite FEM-Analyse durch. „Dabei hat sich gezeigt, dass die Spannungen und Verformungen trotz Materialeinsparungen konstant bleiben“, freut sich Burkhardt. Das neue Greifer-Modell wurde mit 3D-Druck realisiert. Als Baustoff diente, wie auch schon beim Original, das leichte und trotzdem stabile Polyamid (P12). „Mit der neuen Konstruktion sparen wir sogar noch Materialkosten“, weiß Burkhardt.

Neuer Flansch für schnellere Konfiguration

Der neue Greifer wiegt nun mit zirka 150 g 60 % weniger als das Vorgängermodell. Mit der Ersparnis war es den Wissenschaftlern möglich, einen etwas schwereren Schnellwechseladapter zu integrieren. „Jetzt muss man nur noch eine Klemmung öffnen, um den Greifer am Roboterarm zu konfigurieren“, informiert Burkhardt. Die Erkenntnisse der Topologieoptimierung kann Robomotion auch für weitere Greifer verwenden. „Im Projekt wurde ein achtfacher Greifer optimiert, die Maßnahmen lassen sich aber auch bei einem vierfachen Greifer des Unternehmens realisieren“, so Burkhardt weiter. Seiner Meinung nach zeige das Projekt mit Robomotion, dass sich mit Topologieoptimierung selbst bei sehr leichten Bauteilen noch etwas herausholen lässt. „Wir haben einen sehr guten Greifer noch besser gemacht“, meint der Experte.

Handhabung: Druckluftfrei zum Vakuum

Schmalz

Handhabung: Druckluftfrei zum Vakuum

22.06.17 - Mit dem elektrischen Vakuum-Erzeuger ECBP hat die J. Schmalz GmbH einen intelligenten und druckluftunabhängigen Vakuum-Erzeuger entwickelt. Der ECBP besitzt eine integrierte Schnittstelle zur Greifer- und Roboteranbindung und eignet sich nach Herstellerangaben für den Einsatz an Leichtbaurobotern in der mobilen Robotik aber auch für stationäre Handhabungsaufgaben. lesen

Kommentare werden geladen....

Kommentar zu diesem Artikel abgeben
  1. Avatar
    Avatar
    Bearbeitet von am
    Bearbeitet von am
    1. Avatar
      Avatar
      Bearbeitet von am
      Bearbeitet von am

Kommentare werden geladen....

Kommentar melden

Melden Sie diesen Kommentar, wenn dieser nicht den Richtlinien entspricht.

Kommentar Freigeben

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Freigabe entfernen

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 44813954 / Montage/Handhabung/Robotik)