Flächengreifer für die Mensch-Roboter-Kollaboration

Bis vor wenigen Jahren arbeiteten Mensch und Maschine in Industriebetrieben, teilweise durch hohe Zäune und Käfige getrennt, noch unabhängig voneinander. Geschäftsführer des Unternehmens Fluidtechnik Bückeburg Marcel Schwekendiek erklärt: „Der Hauptgrund dafür war, dass die Roboter nicht in der Lage waren, auf unvorhergesehene Situationen zu reagieren und damit den Menschen gefährdeten.“ In der Zwischenzeit haben technische Innovationen jedoch zu einem hohen Sicherheitsniveau beigetragen und das Unfallrisiko auf ein Minimum reduziert.

Während sich die Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) in der Automobil- und Maschinenbaubranche schon vor Jahren etabliert hat, besteht in vielen Sektoren noch großes Entwicklungspotenzial. Viele Unternehmen fürchten nicht nur hohe Anschaffungskosten, sondern zögern auch angesichts der strengen Sicherheitsanforderungen. Festgelegt wurden diese unter anderem durch die Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung (DGUV) in einem Informationspapier aus dem Jahr 2015 sowie in der EG-Konformitätserklärung. Die Einhaltung dieser Anforderungen muss regelmäßig von den verantwortlichen Überwachungsstellen überprüft werden.

„Oftmals übersehen die Unternehmen jedoch die Vorteile, welche die Mensch-Roboter-Kollaboration mit sich bringen kann“, ist Schwekendiek überzeugt. So sind Beschwerden wie Rückenschmerzen mittlerweile die häufigste Ursache für Krankheits- und Fehltage im Beruf, was hohe finanzielle Belastungen für die Unternehmen bedeutet, auch weil die Produktivität dadurch verringert wird. „Werden Roboter jedoch zum Beispiel an strategisch klugen Stellen eingesetzt, an denen die Arbeiter entlastet werden können, lässt sich die Zahl der Krankheitstage deutlich reduzieren. Dadurch können in Folge Produktivitätssteigerungen erzielt werden“, argumentiert Schwekendiek.

Gelingen kann dies etwa durch den Einsatz des Unigripper Co-Light: Der Vakuum-Flächengreifer wurde vom schwedischen Unternehmen Tepro Machine & Pac System entwickelt und wird im deutschsprachigen Raum von Fluidtechnik Bückeburg vertrieben. Vorgängerversionen des Flächengreifers bewähren sich bereits seit 20 Jahren in unterschiedlichen Einsatzgebieten.

Er zeichnet sich durch die intelligente, im Jahr 1997 patentierte Ventiltechnik aus: Das Vakuum wird mittels Ejektor oder Seitenkanalverdichter erzeugt. Anschließend wird es über einzelne Saugbohrungen im Greifer zum Produkt geführt, wodurch dieses angesaugt werden kann. „Die Besonderheit besteht darin, dass das System selbständig erkennt, in welchen Bereichen sich ein Produkt unter dem Greifer befindet“, führt Schwekendiek aus. „Nur an diesen Stellen wird der volle Vakuumfluss freigegeben. Deshalb können mit dem Flächengreifer Waren unterschiedlicher Größe gehandelt werden. Zudem lassen sich auch Produkte aus porösen Materialien – etwa aus bestimmten Pappe- oder Holzarten – einfach bewegen.“

Nun wurde mit dem Unigripper Co-Light eine Variante auf den Markt gebracht, die sich speziell für die Zusammenarbeit von Mensch und Maschine bei niedriger Nutzlast eignet. Denn die zusätzliche Installation eines Vakuum-Reglers mit verbessertem Vakuum-Fluss sorgt dafür, dass sich die Quetschgefahr für den Arbeiter deutlich verringert. Damit lässt sich, abhängig von den jeweiligen Anforderungen, der Unterdruck regeln. Das trägt nicht nur zu einer geringeren Verletzungsgefahr bei, sondern führt auch zu einem niedrigeren Druckluft- und damit Energieverbrauch.

Um die weiteren Anforderungen für die MRK zu erfüllen, wurden alle Ecken des Flächengreifers abgerundet. Da er zudem in einem additiven Druckverfahren aus einem Kunststoff-Metall-Sinter-Gemisch hergestellt wird, ist der Greifer um 30 Prozent leichter als sein Vorgängermodell, der Light Weight Gripper. Das niedrige Gewicht bietet entscheidende Vorteile, wenn hohe Taktzahlen erreicht werden sollen: „Der Einsatz ist zum Beispiel bei der Zuführung von Werkstücken zum Montageplatz oder bei der Getriebemontage möglich“, führt Schwekendiek aus. „Da er eine integrierte Werkzeugwechselfunktion besitzt, die über das sogenannte Snap-System ausgeführt wird, lässt sich das Modul innerhalb kürzester Zeit abmontieren und durch einen anderen Roboteraufsatz ersetzen, sodass keine Stillstandzeiten während des Produktionsprozesses entstehen.“

Die Installation gestaltet sich einfach: Neben dem Anschluss an den Roboter muss der Flächengreifer mit Druckluft versorgt werden. Bei Bedarf passt Fluidtechnik Bückeburg den Roboteradapter an oder übernimmt die komplette Projektierung von der Auslegung des neuen Greifers bis hin zur Installation. Das Standardmodul misst 265 x 150 x 101 Millimeter (L x B x H) bei einem Gewicht von 1,8 Kilogramm sowie einer Haltekraft von 295 Newton bei -600 Millibar. Das Unternehmen bietet daneben auch eine individuell an die betrieblichen Anforderungen angepasste Variante an. Ebenso liefert es Ersatzteile und führt einen After-Sales-Service wie Reparatur- und Wartungsarbeiten durch. Do

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