Smart Flex Effector Geschick und Feingefühl für den Roboter

Von Sandra Häuslein

Prozessschritte automatisieren, die bisher kaum zu automatisieren sind – das war das Ziel in der Produktentwicklung von Bosch Rexroth. Das Ergebnis: der Smart Flex Effector – ein Ausgleichsmodul, das eine mechanische Ausgleichskinematik mit Positionssensorik kombiniert.

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Der Smart Flex Effector ist ein sensorgestütztes Ausgleichsmodul von Bosch Rexroth, das Robotern und kartesischen Linearsystemen ein menschenähnliches Feingefühl verleiht. Das Bild zeigt das Greifen und Platzieren von Leiterplatten unter Labor-/Testbedingungen.
Der Smart Flex Effector ist ein sensorgestütztes Ausgleichsmodul von Bosch Rexroth, das Robotern und kartesischen Linearsystemen ein menschenähnliches Feingefühl verleiht. Das Bild zeigt das Greifen und Platzieren von Leiterplatten unter Labor-/Testbedingungen.
(Bild: S. Häuslein/VCG)

„Das Bauteil definiert die Position, nicht irgendein Referenzpunkt im Raum“ – eine Kernbotschaft des Smart Flex Effectors von Bosch Rexroth. Das sensorgestützte Ausgleichselement kombiniert zu einer Positionssensorik eine unabhängig in sechs Freiheitsgraden arbeitende Kinematik. So lassen sich dank des taktilen Feingefühls Abläufe und Aufgaben erledigen, die bislang nicht automatisierbar waren. Gleichzeitig erkennt die Sensorik Lageabweichungen und die genaue Position lässt sich zielsicher bestimmen. Selbst Bauteile aus Glas oder anderen sensiblen Materialien lassen sich sicher handhaben.

Schnelle Teaching-Vorgänge durch 6D-Positionserfassung

Der Smart Flex Effector ist für Handhabungslasten bis 6 kg ausgelegt. Er eröffnet Maschinenherstellern und -nutzern viele neue Anwendungen, die sich bisher nur begrenzt automatisieren ließen.
Der Smart Flex Effector ist für Handhabungslasten bis 6 kg ausgelegt. Er eröffnet Maschinenherstellern und -nutzern viele neue Anwendungen, die sich bisher nur begrenzt automatisieren ließen.
(Bild: Bosch Rexroth)

Zudem reduziert der Smart Flex Effector den bisherigen Zeitaufwand für Teaching-Vorgänge. Durch die 6D-Positionserfassung liest die jeweilige Roboter-Steuerung die exakten Koordinaten von Abgriff – und Ablagepunkten direkt aus. Ein wiederholtes Anlernen im Betrieb ist damit automatisiert möglich. Darüber hinaus lassen sich Roboter auch manuell teachen, indem sie einfach von Hand in Position gebracht werden.

Wir haben quasi die Flexibilität eines Handgelenks nachgebildet und den menschlichen Tastsinn integriert.

Michael Danzberger, Product Owner Smart End Effector, Bosch Rexroth

„Wir haben quasi die Flexibilität eines Handgelenks nachgebildet und den menschlichen Tastsinn integriert“, erklärt Michael Danzberger, Product Owner Smart End Effectors bei Bosch Rexroth auf einer Fachpressekonferenz im Vorfeld der Hannover Messe.

Handarbeitsplätze automatisieren, Facharbeiter entlasten

Neben den bisherigen Lösungen – von passiven Einheiten über intelligente Positionsmessung bis hin zu Vision-Systemen – ist der Smart Flex Effector ein ganz neuer Ansatz, der automatisierte Handhabungsprozesse revolutionieren soll. Denn laut der Rexroth-Spezialisten kann das sensorgestütze Ausgleichselement erstmals und einzigartig am Markt eine große Bandbreite an Handarbeitsplätzen automatisieren, so Facharbeiter entlasten und dem Fachkräftemangel entgegenwirken.

Für den Datenaustausch bietet der Smart Flex Effector eine RS-485 sowie eine I/O-Schnittstelle. Die Installation ist einfach: Für eine passive Ausgleichsfunktion wird der Smart Flex Effector mit dem Roboterflansch und dem Greifer verschraubt. Sperrfunktion und Datenübertragung stehen nach dem Anschluss an Strom und Steuerung zur Verfügung.

Glasplatten oder Platinen feinfühlig einsetzen

Ein typischer Anwendungsfall für einen bislang nicht automatisierbaren Montageprozess wurde in einem Bosch Werk umgesetzt: Hier setzt ein mit dem Smart Flex Effector ausgestatteter Roboter Glasplatten so sensitiv in einen Kühlschrank ein, dass die Böden nicht verkanten oder brechen.

In einem weiteren Pilotprojekt werden Leiterplatten in Motorsteuergeräte positioniert, ohne die empfindlichen Lötstifte zu verbiegen. Dieser vermeintlich einfache Montagevorgang ist in der Umsetzung jedoch komplex, da er sich nicht eindeutig wiederkehrend programmieren lässt. Durch die laufende Referenzierung von Positionen und die Übermittlung der Korrekturdaten gelingt es dem Roboter jedoch, die Platinen so feinfühlig wie eine menschliche Hand einzusetzen.

Auf der Hannover Messe wird der Smart Flex Effector erstmals dem Fachpublikum vorgestellt. Bosch Rexroth finden Sie in Halle 6, Stand C26.

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Dosieraufgaben automatisieren

Der Smart Flex Effector gehört zur Plattform Smart Mechatronix von Bosch Rexroth. Die Plattform bietet unterschiedliche Möglichkeiten, den Automatisierungsgrad in Maschinenbau- und Produktionsunternehmen weiter zu steigern. Bereits 2019 hat die Rexroth-Lineartechnik Kurs in Richtung Fabrik der Zukunft aufgenommen. Den Anfang machten die Smart Function Kits für Pressen, Fügen und für Handhabungsaufgaben. Nun weitet Bosch Rexroth sein Angebot an mechatronischen Subsystemen um eine weitere Lösung aus.

Das Smart Function Kit Dispensing basiert auf einem kartesischen Ein- oder Mehrachssystem, welches sich – wie alle anderen Smart Function Kits – in wenigen Minuten digital auswählen, online konfigurieren und direkt bestellen lässt. Das komplett abgestimmte Subsystem zum Auftragen, Füllen oder Sprühen wird einbaufertig aus einer Hand geliefert.

Wir revolutionieren die Steuerung der linearen Robotik.

Daniel Bauer, Product Owner Smart Function Kits, Bosch Rexroth

Im Paket enthalten sind die Steuerungstechnik, Energieführung, Motoren, Verbindungselementen und vorinstallierter Bediensoftware. Letztere ermöglicht eine intuitive, einfache Programmierung des autarken Subsystems, ohne dass tiefgehende Programmierkenntnisse erforderlich sind. Derzeit ist die vorinstallierte Software speziell auf die Dispensköpfe des Dossier-Experten Viscotec abgestimmt. Weitere Hersteller sollen folgen. „Der USP liegt ganz klar bei der Software. Wir revolutionieren damit die Steuerung der linearen Robotik. Das ist einzigartig am Markt“, sagt Daniel Bauer, Product Owner Smart Function Kits bei Bosch Rexroth.

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Auch er wird Ende Mai nach Hannover reisen – mit den smarten Funktions-Kits im Gepäck.

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