Die richtige Hand für Leichtbauroboter

Zupacken, bewegen, ablegen – all das ist bei automatisierten Prozessen ohne den richtigen Greifer undenkbar. Der Vakuum-Spezialist Schmalz entwickelt deshalb flexible Systeme und unterstützt den Anwender bei der Wahl und Konfiguration der richtigen Komponenten: eine Herausforderung, weil die Variantenvielfalt stetig zunimmt und die Losgrößen Richtung eins konvergieren.

Die Herausforderung

Insbesondere Leichtbauroboter mit Traglasten bis 25 Kilogramm gewinnen immer mehr an Bedeutung. Sie sind auch für kleine und mittelständische Unternehmen interessant, um Produktions- und Logistikaufgaben zu automatisieren. Solche Roboter lassen sich ohne Fachkenntnisse programmieren und sind in den Anschaffungskosten überschaubar. „Grundvoraussetzung für ihren wirtschaftlichen Einsatz ist allerdings das passende Greifsystem“, erklärt Dr. Kurt Schmalz, geschäftsführender Gesellschafter J. Schmalz GmbH. „Hier unterstützen wir mit individuellen Systemen und Komponenten, die sich sehr intuitiv konfigurieren und modifizieren lassen.“ 

Damit Anwender ihre Leichtbauroboter sicher, wirtschaftlich und zuverlässig einsetzen können, müssen die Greifer bestimmte Anforderungen erfüllen. Je nach Typ können Cobots zwischen drei und 25 Kilogramm bewegen. „Um eine maximale Traglast zu erreichen, muss der Greifer möglichst leicht sein“, erläutert Dr. Kurt Schmalz. Abgerundete Formen und ein Design gemäß der Richtlinie ISO TS 15066 – einer Norm zur Zusammenarbeit zwischen Mensch und kollaborativem Industrieroboter – reduzieren potenzielle Verletzungsquellen in der Anwendung. Darüber hinaus müssen die Greifsysteme schnell und einfach zu integrieren sein und eine kontinuierliche Zustandsüberwachung ermöglichen. Diese Eigenschaften – kommunikativ, flexibel, intuitiv in der Konfiguration und kurzfristig verfügbar – lässt die J. Schmalz GmbH bei der Entwicklung von Vakuum-Komponenten für Leichtbauroboter einfließen. 

Eine dieser Komponenten ist der elektrische Vakuum-Erzeuger ECBPi: eine intelligente und druckluftunabhängige Vakuum-Pumpe mit integrierter Schnittstelle zur Greifer- und Roboteranbindung. Weil das Vakuum ohne Druckluft und die damit verbundene Verschlauchung erzeugt wird, bleibt der Leichtbauroboter mobil, flexibel und leicht einzurichten. Für eine durchgängige Prozesstransparenz liefert die CobotPump ECBPi dem Anwender wichtige Daten via IO-Link. Das ermöglicht Funktionen wie Condition Monitoring und Predictive Maintenance. „Für den Anwender erhöht sich dadurch die Anlagensicherheit beträchtlich“, verdeutlicht Dr. Kurt Schmalz. 

Neu auf dem Markt ist der „kleine Bruder“, die CobotPump ECBPM. Sie ist für den Einsatz an Leichtbaurobotern mit weniger als vier Kilogramm Traglast konzipiert und überzeugt durch ihre besonders kompakte und leichte Bauweise. Dieser Vakuum-Erzeuger ist ideal für das automatisierte Kleinteilehandling mit einem einzelnen Sauggreifer geeignet. Auch bei beengtem Bauraum kann er seine Stärken voll ausspielen. Wie die Vakuum-Pumpe ECBPi ist auch der ECBPM einfach zu integrieren und benötigt keine separate Druckluftzufuhr. 

Die Lösung

Know-how für die richtigen Greiferlösungen

Speziell zur Handhabung von Werkstücken unabhängig von Größe und Geometrie mithilfe von Cobots hat Schmalz den Flächengreifer FXCB/FMCB entwickelt. Dank seiner großen Kontaktoberfläche und geringen Stoßkräften erfüllt der Greifer die Vorgabe ISO TS 15066. Mit flexiblem Schaum als Greiffläche oder mit Balgsauggreifern ausgestattet kann er unter anderem Kartonagen, Boxen und Bauteile mit Strukturen und Aussparungen sowie dreidimensionale Außenformen von bis zu acht Kilogramm sicher halten. Das innovative System ist wahlweise mit oder ohne integrierte Vakuum-Erzeugung erhältlich. Durch seine Kommunikationstechnik mit IO-Link lässt sich der FXCB/FMCB mühelos in jede Automatisierungsumgebung einbauen. Zudem können Anwender mit ihrem Smartphone über die App „Schmalz ControlRoom“ auf sämtliche Gerätedaten zugreifen und das Greifsystem schnell und einfach parametrieren. 

Das modulare Baukastensystem VEE eignet sich zum Aufbau von individuellen Vakuum-Endeffektoren. Es besteht aus verschiedenen Einzelteilen, die mithilfe einer Konfigurationssoftware zu einem individuellen Greifer zusammengefügt werden. Im Mittelpunkt steht dabei der Gedanke, dass der Anwender die Lösung selbst sofort konfiguriert und modifiziert. Schmalz unterstützt bei der Ermittlung der bestmöglichen Auswahl und liefert auf Wunsch die montierte Einheit aus. 

Digitale Plattform und 3D-Druck

„Mit unserer jüngsten Entwicklung, dem Leichtbaugreifer SLG, werden wir dem Anspruch an Flexibilität und kurzfristige Verfügbarkeit gerecht“, sagt Dr. Kurt Schmalz. Das macht es dem Anwender möglich, Automatisierungslösungen schneller umzusetzen. Schmalz geht mit dem Leichtbaugreifer in mehrfacher Sicht neue Wege. Über eine digitale Plattform können Anwender den für ihre Anforderung passenden Greifer erstellen – ohne Expertenkenntnisse. Neben der webbasierten Konfiguration setzt Schmalz auf additive Fertigungsverfahren. So sind besonders leichte, sichere und robuste Greifer schnell verfügbar, jeweils zugeschnitten auf die jeweilige Anwendung. 

Passend zu den unterschiedlichen Robotermodellen verschiedener Hersteller bietet Schmalz individuelle Komplettpakete – wahlweise mit dem elektrischen Vakuum-Erzeuger ECBPi, dem Flächengreifer FXCB oder dem Endeffektor VEE. Die Sets beinhalten alle benötigten Komponenten zum Aufbau eines vollständigen Greifers, darunter auch einen Flansch zur einfachen Anbindung an den Roboter. Auf diese Weise ist die vorkonfigurierte Greiflösung innerhalb kürzester Zeit einsatzbereit.

„Erst das richtige Greifsystem macht aus einem nackten Roboterarm ein funktionierendes System, das etwas bewegen oder bearbeiten kann“, erklärt Dr. Kurt Schmalz. Mit seinen maßgeschneiderten Greiflösungen trägt das Unternehmen dazu bei, dass Anwender ihre Robotersysteme schnell in Betrieb nehmen und intuitiv bedienen können. Je einfacher und effizienter der Einsatz von Leichtbaurobotern für unterschiedliche Aufgaben wird, desto attraktiver wird er auch für kleine und mittelständische Unternehmen, für die sich die Anschaffung eines klassischen Industrieroboters bislang nicht rentierte.