Greiftechnik Neue Greiftechnik für ein sanftes Handling empfindlicher Materialien

Autor / Redakteur: Karsten Moh, René Hensel, Vera Bandmann, Eduard Arzt / Mag. Victoria Sonnenberg

Die besten Ideen kommen doch immer noch von der Natur selbst. So auch die Vorlage für eine Greiftechnik, die ein rückstandsfreies und sanftes Handling empfindlicher Materialien, insbesondere auch im Vakuum ermöglichen und dabei sogar Energie sparen soll.

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Die Gecomer-Technologie in der Robotik. Durch fibrilläre Mikrostrukturen wird die Haftung an glatten, harten Substanzen erreicht. Mittels mechanischer Stimulation kann die Adhäsion punktgenau gesteuert werden. So können mittels der Gecomer-Technologie hochsensible Objekte in Produktionsketten unter sehr geringem Energieverbrauch bewegt werden.
Die Gecomer-Technologie in der Robotik. Durch fibrilläre Mikrostrukturen wird die Haftung an glatten, harten Substanzen erreicht. Mittels mechanischer Stimulation kann die Adhäsion punktgenau gesteuert werden. So können mittels der Gecomer-Technologie hochsensible Objekte in Produktionsketten unter sehr geringem Energieverbrauch bewegt werden.
(Bild: INM)

Eine gute Haftung oder eine feste Verbindung zwischen den verschiedensten Materialien und Oberflächen zu realisieren ist eine technische Herausforderung, für die die Natur bereits Lösungen gefunden hat.

Unter dem Aspekt des immerwährenden Selektionsdrucks ist es nicht verwunderlich, dass im Laufe der Evolution viele unterschiedliche Haft- und Festhaltemechanismen entwickelt wurden. Für die meisten Pflanzen sind dauerhafte Verbindungen von Vorteil – zum Beispiel als Wurzeln für das Verankern im Boden. Die meisten Tiere benötigen bei der Bewegung auf steilem oder überhängendem Untergrund reversible Haftverbindungen, die sich – idealerweise mit geringem Energieaufwand – wieder lösen lassen. Beispiele dafür sind die Saugglocken bei Tintenfischen, die sekretunterstützte Haftung bei Fröschen und die feinstrukturierten, haarigen Haftorgane, wie sie bei zahlreichen Spinnen und Insekten, sowie einigen Echsen – insbesondere den Geckos – zu finden sind.

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Lösbare, temporär haftende Greifsysteme

Auch kommerzielle, künstliche Haftsysteme lassen sich prinzipiell diesen zwei Klassen zuordnen: Zum einen sind verschiedenste Klebstoffe und Klebebänder im Einsatz, die vor allem darauf ausgelegt sind, eine dauerhafte Klebeverbindung zu gewährleisten. Andererseits existieren zahlreiche temporär haftende Greifsysteme, die reversibel zwischen einem adhäsiven und einem nichtadhäsiven Zustand schaltbar sind. Diese sind vor allem deswegen interessant, weil sie keine beziehungsweise nur eine sehr geringe Kraft für das Lösen der Verbindung benötigen und idealerweise keine Rückstände im Kontaktbereich hinterlassen. Im Bereich Transport und Handling werden solche Systeme im industriellen Maßstab in verschiedensten Produktions- und Fertigungslinien verwendet. Bekannte Beispiele dafür sind Vakuum- und Bernoulli-Greifer.

Dass es sich auch für technische Anwendungen lohnt, über den eigenen Tellerrand zu schauen und die Haftmechanismen der Natur zu verstehen, um sie künstlich nachzubilden, zeigt sich in der breiten Anwendung von Klettverschlüssen oder in dem oben genannten Beispiel des Vakuumgreifers, der den Saugglocken der Tintenfische nachempfunden ist.

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