End-of-Arm-Tooling Sieben plus ein Greifer im Überblick

Redakteur: Mag. Victoria Sonnenberg

Egal, ob Sie Flaschen, unterschiedliche Objekte, undefinierte Geometrien oder Objekte mit porösen Oberflächen greifen müssen, es gibt für alles eine Greiflösung. Acht Unternehmen geben Tipps zum Einsatz und Einblick in den technischen Steckbrief.

Firmen zum Thema

Der FH-E3020 passt sich an die Kontur einer Radhausschale an und kann aus unterschiedlichen Positionen greifen und transportieren.
Der FH-E3020 passt sich an die Kontur einer Radhausschale an und kann aus unterschiedlichen Positionen greifen und transportieren.
(Bild: Formhand)

FH-E3020 Formhand

Woher kam der Impuls für die Entwicklung?

Die Idee zu Formhand kommt aus der Forschung. Im Sommer 2010 haben die Gründer Holger Kunz und Christian Löchte in einem institutsübergreifenden Projekt an der TU Braunschweig zusammengearbeitet. Es ging um die Handhabung und Montage von dünnen, luftdurchlässigen und biegeschlaffen Klebvliesen. In der Zusammenarbeit wurde die Formhandtechnologie geboren. Anfang 2017 wurde Formhand als Maschinenbauunternehmen zusammen mit der dritten Gründerin Kirsten Büchler gegründet und die Produktentwicklung gestartet.

Welche Technologie steckt dahinter?

Die Innovation der Formhand-Greifer steckt in den selbstanpassungsfähigen, Granulat-gefüllten Greifkissen. Die Kombination der Granulatmechanik mit einem hohen Volumenstrom bei niedrigem Druck ist Grundlage für die hohe Flexibilität der universellen Greifkissen.

Wo kommt er zum Einsatz?

Den Formhand-Greifern gelingt es, mehrere unterschiedliche Objekte zu greifen, indem sich das Greifkissen an die Geometrie und Oberfläche der Bauteile anpasst. Dabei ist weder ein Wechsel noch eine Rekonfiguration des Greifkissens erforderlich. Das Greifkissen kann als mobiler Greifer, stationäres Spannelement oder kraftvolles Klemmelement eingesetzt werden.

Technischer Steckbrief

Formhand-Greifkissen kommen in Verbindung mit einem Gebläse zum Einsatz. Somit ist ein energieeffizienter, dezentraler und rein elektrischer Einsatz der Greifer möglich. Es wird keine Druckluft benötigt. Die Preise für ein universelles Greifkissen liegen zwischen 2000 und 6000 Euro, je nach Größe und Granulatfüllung.

Flex Shape Gripper von Festo

Der Flex Shape Gripper nutzt das Prinzip des Chamäleons, um unterschiedlichste Objekte formschlüssig zu greifen.
Der Flex Shape Gripper nutzt das Prinzip des Chamäleons, um unterschiedlichste Objekte formschlüssig zu greifen.
(Bild: Festo)

Woher kam der Impuls für die Entwicklung?

Jedes Jahr zeigt Festo im Bionics-Bereich der Hannover Messe neue Konzepte und Technologieträger. Eines hiervon war eine Greiftechnologie angelehnt an das Greifprinzip des Chamäleons. Die hohe Flexibilität und Funktionalität war herausragend im Vergleich zu marktüblichen Greifprinzipien und ermöglicht das Greifen, Sammeln und Ablegen unterschiedlicher Objekte und Geometrien.

Welche Technologie steckt dahinter?

Untersuchungen zum Material der Formgreifkappe waren für eine erfolgreiche Realisierung des Konzepts hin zu einem Serienprodukt ausschlaggebend. In der Umsetzung und Produktrealisierung wurde zudem die bewährte Technologie der Pneumatik genutzt. Durch die unkonventionelle Verbindung eines pneumatischen Zylinders mit eine Silikon-Formgreifkappe wurde ein völlig neues Greifprinzip realisiert.

Wo kommt er zum Einsatz?

Der adaptive Formgreifer findet in allen Anwendungen Einsatz, in denen unterschiedliche Bauteilvarianten mit undefinierten Geometrien gegriffen werden sollen. Dies ist der Fall bei „Kitting-Anwendungen“ beispielsweise in der Automobilindustrie. Weitere Anwendungsfelder sind in der Teilezuführung bei Verpackungsanlagen mit unterschiedlichen, ungerichteten Teilen, beim Magazinieren oder Kommissionieren von Kleinteilen oder an automatisierten Montageplätzen durch Mensch-Roboter-Kooperation.

Technischer Steckbrief

Material: Aluminiumzylinder, verbunden mit einer Silikonmembran; Gewicht: Produktgewicht etwa 450 g; Energiequelle: Druckluft; Kostenpunkt: etwa 800 Euro.

Gecko Gripper OnRobot

Die vier Haftoberflächen des Gecko Grippers sind mit Millionen mikro­skopisch kleiner Härchen bedeckt.
Die vier Haftoberflächen des Gecko Grippers sind mit Millionen mikro­skopisch kleiner Härchen bedeckt.
(Bild: OnRobot)

Woher kam der Impuls für die Entwicklung?

Die Entwicklung basiert auf Erkenntnissen des Nasa Jet Propulsion Laboratory: Der Greifer bezieht seine Tragkraft aus einer besonderen Hafttechnologie, die der von Geckofüßen nachempfunden ist. Dadurch benötigt er keine externe Druckluftzufuhr und funktioniert auch im All, was auf Vakuumgreifer nicht zutrifft.

Welche Technologie steckt dahinter?

Der Gecko Gripper imitiert die Oberflächenstruktur von Geckofüßen: Seine vier Haftoberflächen sind mit Millionen mikroskopisch kleiner Härchen bedeckt, die in Kontakt mit glatten Oberflächen Van-der-Waals-Kräfte erzeugen. So hebt der Greifer je nach Material bis zu 6,5 kg und lässt sich durch sachtes Kippen wieder lösen.

Wo kommt er zum Einsatz?

Der Greifer vereinfacht die Handhabung glatter Oberflächen und eignet sich für Pick-and-place-Aufgaben, zum Verpacken und Palettieren. Er greift auch poröse Oberflächen, auf denen sich kein Vakuum erzeugen lässt. Sinnvoll ist sein Einsatz auch bei der Herstellung von Solarpaneelen und Glas oder in der Blechbearbeitung.

Technischer Steckbrief

Das Gehäuse besteht aus Aluminium, sein Gewicht beträgt 2,8 kg. Durch die Hafttechnologie benötigt der Greifer kaum Energie und hält Objekte auch im Falle einer unterbrochenen Stromzufuhr weiter. In Kombination mit den niedrigen Wartungs- und Instandhaltungskosten amortisiert sich seine Anschaffung schon innerhalb von fünf Monaten.

SIH Schunk

Vergleichbar mit der menschlichen Hand wird die Schunk SIH über 
„Sehnen“ in Form von Seilzügen bewegt.
Vergleichbar mit der menschlichen Hand wird die Schunk SIH über 
„Sehnen“ in Form von Seilzügen bewegt.
(Bild: Schunk)

Woher kam der Impuls für die Entwicklung?

Vor allem im Bereich der akademischen und industriellen Forschung gibt es großes Interesse an flexiblen, robusten und zugleich erschwinglichen Greifhänden. Im Fokus der Projekte steht die Frage, wie die Handhabung von morgen in Produktion, Logistik, Service- und Assistenzrobotik aussehen kann.

Welche Technologie steckt dahinter?

Das Konzept orientiert sich an der menschlichen Hand. Die Fingerbewegung erfolgt über Seilzüge, angetrieben von fünf Servomotoren. Daumen, Zeige- und Mittelfinger lassen sich unabhängig voneinander bewegen, Ringfinger und kleiner Finger bewegen sich im Team. Damit ist die SIH flexibel einsetzbar.

Wo kommt er zum Einsatz?

Einsatzfelder sind robotergestützte Prozesse, bei denen menschliche Handlungsweisen imitiert werden und die eine hohe Bewegungsflexibilität erfordern. Das können Anwendungen in Montage, Kommissionierung und Logistik ebenso sein wie im Haushalt oder in der Pflege.

Technischer Steckbrief

Material: keine Angaben; Gewicht: 1,0 kg; Energiequelle: Strom, maximal 120 W 24 V; Kostenpunkt: keine Angaben.

Leichtbaugreifer SLG Schmalz

Hohe Flexibilität durch Additive Fertigung: Der SLG wird an die individuelle Anwendung angepasst und ist vielfältig einsetzbar.
Hohe Flexibilität durch Additive Fertigung: Der SLG wird an die individuelle Anwendung angepasst und ist vielfältig einsetzbar.
(Bild: Schmalz)

Woher kam der Impuls für die Entwicklung?

Der Leichtbaugreifer SLG ist schnell vor Ort und einfach adaptiert. Um bei der Konstruktion Zeit und Kosten für den Anwender zu sparen, wurde das Know-how in einen Onlinekonfigurator gesteckt. Lange Produktions- und Lieferzeiten werden durch die Additive Fertigung vermieden. In Kombination mit modernen Werkstoffen ermöglicht der 3D-Druck stabile Strukturen. Der Greifer ist leicht und dennoch robust. Durch vorkonfigurierte Flanschplatten ist er schnell an gängige Robotertypen angeschlossen und einsatzbereit.

Welche Technologie steckt dahinter?

Die Software und der 3D-Druck machen den Leichtbaugreifer besonders. Die digitale Plattform hat Schmalz zusammen mit einem Softwarespezialisten entwickelt. Das Ergebnis ist ein intuitives Engineering- Tool, das dem Nutzer die ideale Greiferlösung liefert. Die Additive Fertigung erlaubt Geometrien, die sich an der Funktion orientieren – so reduziert beispielsweise die integrierte Luftführung Störkonturen und Vakuumschläuche.

Wo kommt er zum Einsatz?

Der Leichtbaugreifer SLG ist durch sein geringes Gewicht und die individuelle Konstruktionsmöglichkeit prädestiniert für den Einsatz an Leichtbaurobotern und Cobots – er ist schnell verfügbar und kann an nahezu jede Handhabungsaufgabe angepasst werden. Er ist in den Bereichen Verpackung und Logistik, EOLP (End-of-Line Palletizing) sowie in Pick-and-place-Anwendungen zu finden. Der SLG fixiert diverse Objekte – von Kartons über Beutel bis hin zu frei geformten Werkstücken.

Technischer Steckbrief

Material: Polyamid PA; das Sauger-Material wird aus dem Vorzugsprogramm Schmalz Select gewählt. Traglast: maximal 10 kg; Abmessungen L × B × H: maximal 350 mm × 350 mm × 350 mm; Vakuumerzeugung: extern pneumatisch, extern elektrisch mittels Cobot Pump ECBPi, integriert pneumatisch. Die Saugeranzahl variiert je nach Anwendung zwischen eins und zwölf. Passender Flansch für verschiedene Roboterhersteller und -typen für einfaches Plug-and-work.

Pi-Cobot Piab

Der Pi-Cobot ist ein End-of-Arm-Vakuum­werkzeug, das speziell für den Cobot-Markt entwickelt wurde.
Der Pi-Cobot ist ein End-of-Arm-Vakuum­werkzeug, das speziell für den Cobot-Markt entwickelt wurde.
(Bild: Piab)

Woher kam der Impuls für die Entwicklung?

Der Impuls für die Entwicklung entstand aus der Zusammenarbeit mit Universal Robots. Die Idee dahinter war, einen sehr kompakten und leichten Cobot-Greifer zu entwickeln, um die Leistungsfähigkeit des Cobots sowohl in Hinblick auf die Tragfähigkeit als auch auf die Produktabmessungen maximal ausnutzen zu können. Gleichzeitig sollte der Greifer einfach in Betrieb zu nehmen sein. Deshalb besteht er aus zwei Einheiten: der Pumpen- und Steuerungseinheit und der Greifereinheit, die wahlweise mit Saugnäpfen, Schaumgreifern oder dem Pi-Softgrip ausgestattet werden kann.

Welche Technologie steckt dahinter?

In die Pumpen- und Steuerungseinheit sind zwei Coax-Vakuumejektoren integriert. Dadurch wird ein mehr als dreimal so hoher maximaler Vakuumfluss erzeugt. Außerdem können mit dem Pi-Cobot auch schwierige Materialien gehandelt werden, die wie im Fall von Kartonage leicht luftdurchlässig sind, oder flexible Materialien, wie Beutel, bei denen die Saugnäpfe nicht vollständig abschließen. Bei der Standardgreifereinheit mit zwei Saugnäpfen können sowohl die Winkel der Saugnäpfe als auch die Abstände zur Mitte separat eingestellt werden.

Wo kommt er zum Einsatz?

Die Anwendung ist sehr flexibel und wird über die Greifereinheit bestimmt. Ausgestattet mit „Allround“-Saugnäpfen ist sowohl das akkurate Aufnehmen und Platzieren von Schachteln bis hin zu schweren Dosen als auch der Griff in die Box mit unterschiedlichen Gegenständen möglich. Mit dem Pi-Grip-Saugnapf können zum Beispiel Chipstüten in Kartons verpackt werden, während die Kombination mit Pi-Softgrip auch das Einlegen von Obst, wie beispielsweise Feigen, in Trays erlaubt.

Technischer Steckbrief

Material: Kunststoff in hochwertigem leichten 3D-Druck und Aluminium; Gewicht: Pumpen- und Steuerungseinheit 0,51 kg; Standardgreifereinheit ohne Saugnäpfe 0,21 kg, maximales Handhabungsgewicht: 7 kg; Abmessungen: Breite und Tiefe: Durchmesser von 78 mm, Höhe 76 mm; Energiequelle: Druckluft; Kostenpunkt: abhängig von der Konfiguration, die der Kunde auf der Piab Homepage vornehmen kann, zwischen 2100 und 3100 Euro.

Softhand German Bionics

Mit der „Softhand“ hat German Robotics aus Sauerlach bei München die erste anatomisch geformte Hand für kollaborierende Roboter (Cobots) entwickelt.
Mit der „Softhand“ hat German Robotics aus Sauerlach bei München die erste anatomisch geformte Hand für kollaborierende Roboter (Cobots) entwickelt.
(Bild: German Robotics)

Woher kam der Impuls für die Entwicklung?

Wie so oft dient der Mensch als Vorlage für die Forschung und Entwicklung. So diente auch bei der qb-Robotics aus Pisa die menschliche Hand als Grundlage für die Entwicklung der qb-Softhand. Da die menschliche Hand hochkomplexe Aufgaben lösen kann und die Wirtschaft nach immer komplexeren Automatisierungsaufgaben verlangt, wurde die Entwicklung dieser Technologie vorangetrieben. Die German Robotics konnte dann die Technik der qb-Robotics mit der Technik von Franka Emika „verheiraten“. Eine Imitation des menschlichen Arms (der Roboter Panda der Franka Emika) zusammen mit der menschlichen Hand (qb-Robotics) ist ein Tool, um eine Vielzahl von Aufgaben zu automatisieren.

Welche Technologie steckt dahinter?

Ziel war es, den Schnittpunkt aus Funktionalität und Effizienz zu erreichen. So wurde beim Design darauf geachtet, nicht zu „overengineeren“. Angetrieben mit nur einem Motor, werden alle Fingergelenke, verbunden über einen Seilzug, zeitgleich gesteuert. Das bietet die Möglichkeit, nahezu jede Form problemlos zu greifen, da sich die Finger entsprechend um das zu greifende Objekt „schmiegen“.

Wo kommt er zum Einsatz?

Die qb-Softhand Research findet Einsatz in Universitäten und Forschungseinrichtungen, da sich hier Manipulationsaufgaben mit einer nahezu „Open Source“ umsetzen lassen. Die qb-Softhand Industrie wird derzeit vor allem im Testbereich eingesetzt. Sei es bei einem Hersteller von Kühlschränken, welcher die Zyklen (Auf- und zu) der Türen testet. Da die Hand jedoch erst seit wenigen Wochen verfügbar ist, wird dort ein breit gefächertes Einsatzfeld erwartet.

Technischer Steckbrief

Die qb Softhand Research: ist in unterschiedlichen Farben verfügbar und mit einem steifen Handgelenk ausgestattet. Zahlreiche Software- Schnittstellen, einschließlich Matlab-Simulink und eines C-Hochsprache-Interface, stehen zur Verfügung und vereinfachen die Integration in Prüfprogramme. Gewicht: 0,78 kg; Preis: 9000 Euro.

qb Softhand Industrie: Schutzart IP65 macht den Einsatz in feuchten, staubigen oder sonstigen für den Menschen unangenehmen Umgebungen möglich. Die Softhand erfüllt zahlreiche normative Vorgaben, vor allem hinsichtlich Risikobeurteilung sowie Leistungs- und Kraftbegrenzung. Gewicht: 0,99 kg; Preis: 7000 Euro.

Servo-Spezialgreifer für das Flaschenhandling Zimmer Group

Bei dem Greifer werden ausschließlich lebensmittelechte Schmierstoffe und korrosionsbeständige Bauteile verwendet.
Bei dem Greifer werden ausschließlich lebensmittelechte Schmierstoffe und korrosionsbeständige Bauteile verwendet.
(Bild: Zimmer Group)

Woher kam der Impuls für die Entwicklung?

Die Lehrstühle für Brau- und Getränketechnologie sowie für Lebensmittelverpackungstechnik der TU München haben mit dem Fraunhofer-IGCV und Industriepartnern, darunter die Zimmer Group, Robo Fill 4.0 entwickelt. Für dieses Konzept zur industriellen Bereitstellung von Getränkeflaschen und -gebinden (ab Losgröße 1) gestaltete die Zimmer Group einen abgedichteten Servo-Spezialgreifer für das Flaschenhandling.

Welche Technologie steckt dahinter?

Der Greifer kann unter anderem kraftgesteuert greifen und ist für Reinigungszwecke abgedichtet. Für die Kommunikation des Greifers zur Robotersteuerung wurde ein Greifer-Steuerungsinterface (HMI) entwickelt und in die Robotersteuerung implementiert. Dadurch ist es jetzt bei vielen Industrierobotern möglich, bis zu vier elektrisch oder auch pneumatisch angetriebene Zimmer- Greifer zu steuern.

Wo kommt er zum Einsatz?

Der Spezialgreifer wurde eigens für Robofill 4.0 beziehungsweise für die Abfüll- und Getränketechnik entwickelt. Vorstellbar sind jedoch in Zukunft neben der Lebensmittelindustrie weitere Einsatzbereiche, wie zum Beispiel in der chemischen- oder in der Pharmaindustrie, in der ebenfalls beim Handling sehr großer Wert auf eine keimfreie Umgebung (Reinräume) gelegt wird.

Technischer Steckbrief

Material: Aluminium und gehärteter Stahl; Gewicht: 1,2 kg; Energiequelle: Strom; Kostenpunkt: auf Anfrage.

(ID:46280696)