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Greifer Mit effizienter Mechatronik und Sensorik neue Anwendungsfelder erschließen

| Redakteur: Ute Drescher

Die mechatronischen Greifer von Gimatic setzen der Kreativität kaum Grenzen, wie eine Anlage zum automatisierten Pflücken von Erdbeeren oder das individuelle Mixen von Medikamenten für Krebspatienten zeigen.

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Greifer für die Erdbeererntemaschine von Acrobot.
Greifer für die Erdbeererntemaschine von Acrobot.
(Bild: Gimatic)

Kreativität wird in in Zukunft über Erfolg oder Nicht-Erfolg in der Automatisierung entscheiden, davon ist Johannes Lörcher überzeugt. Bei der Frage nach Pneumatik oder Elektrik in der Handhabung winkt der Geschäftsführer der deutschen Niederlassung des italienischen Greiferspezialisten Gimatic ab: „Das ist gar nicht entscheidend!“ In der Automatisierung, so die Erfahrung Lörchers, spiele das Thema Energieeffizienz verglichen mit anderen Branchen sowieso eine eher untergeordnete Rolle. Stattdessen komme es viel eher darauf an, Komponenten anzubieten, die dem Konstrukteur möglichst viele Freiheitsgrade böten. Denn, so Lörcher: „Viele Neuentwicklungen werden aus dem Nichts entstehen und zu Lösungen führen, an die wir bisher noch gar nicht denken.“

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Entsprechend setzen die Greifer von Gimatic der Kreativität des Anwenders kaum Grenzen, wie Beispiele zeigen. Eine schöne Anwendung mit „kräftigem Zukunftspotential“, so Lörcher hat die spanische Niederlassung von Gimatic mit einer Erntemaschine für Erdbeeren umgesetzt.

Rund um die Uhr Erdbeeren pflücken

Die E-Serie von Agrobot wurde so konzipiert, dass sie autonom innerhalb der Reihen jeder Erdbeerfarm eingesetzt werden kann. Die Erntemaschine berührt dabei keine Früchte. Bis zu 24 eingebaute Roboterarme greifen den Stengel der Erdbeere, schneiden ihn von der Pflanze und setzen die Erdbeere dann in den Feldcontainer, um sie später in den Verbrauchercontainer zu packen. Lineartechnik sorgt dabei für die Positionierung der Robotik, während modernste Bildverarbeitung die Fruchtreife der Erdbeere bestimmt – denn schließlich sollen ja nur reife Früchte geerntet werden. Die gesamte Maschine wird ohne Druckluft betrieben und kann sowohl in- als auch outdoor eingesetzt werden.

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Verbaut haben die Entwickler die elektrischen Winkelgreifer der Serie MPBM 1640. Die plug-and-play-fähigen Radialgreifer passen sich jeder Werkstückgröße an und verfügen über zwei selbstzentrierende Backen. Wenn der Greifer gegriffen hat, wird der Stromverbrauch abgeschaltet. Auch im Falle eines Stromausfalls bleibt die Greifkraft sicher erhalten. Der im Greifer integrierte bürstenlose DC-Servomotor hat eine hohe Lebensdauer. Bis zu 10 Mio. Zyklen läuft der Greifer wartungsfrei. Die Ansteuerung erfolgt über ein SPS-Signal I/O. Außerdem ist der MPBM 1640 kompatibel mit MRE Drehmodulen. Damit lässt sich dann auch ein drehendes Greifen realisieren.

Medizin individuell mixen

Ein weiteres Beispiel kommt aus der Medizintechnik, die in den nächsten Jahren aufgrund der wachsenden Weltbevölkerung und zunehmenden Globalisierung mehr und mehr automatisiert werden wird. Hier spielt die individuell für den Patienten gemixte Medizin eine immer größere Rolle. Bei der Entwicklung eines 6-achsigen Roboters für die aseptische Fertigung hat Denso Robotik eine vom Fraunhofer Institut geprüfte GMP-Komplettlösung realisiert.

BUCHTIPPDas Buch „Industrieroboter“ ist ein Handbuch für KMU mit Tipps und Tricks zum Thema Robotereinsatz. Es werden die wichtigsten Grundlagen der Robotertechnik vermittelt und Methoden erläutert, wie bewertet werden kann, ob sich ein Produkt oder Prozess durch Robotereinsatz automatisieren lässt.

In diesen Roboter sollte ein mechatronischer Greifer eingebaut werden, der ebenfalls GMP-zertifiziert ist. Neben der Konstruktion des Washdown-Roboters musste auch der GMP-Mechatronik-Greifer den Anforderungen hygienischer Konstruktions-Konformität standhalten. Er wurde basierend auf den wichtigen Normen und Regulierungen konstruiert wie der EHEDG (European Hygienic Equipment Design Group), GMP (Gute Produktionspraxis), ISO und DIN. Somit erfüllt der GMP-Greifer alle medizin- und reinraumtechnischen Standards, wenn man bedenkt, dass GMP grundsätzlich durch die FDA herausgegeben (Food and Drugs Administration) wird.

Der Roboter VS-050-S2 steht heute in japanischen Kliniken und mixt dort aus verschiedenen Wirkstoffen Individualmedizin, die auf die Anforderungen des einzelnen Patienten abgestimmt ist. Meist wird diese Medizin als Liquida (Spritzen) verabreicht. Für das Handling wurden ein „MPPM1606N“-Plug-an-play-Geifer mit integrierter Motorkontrollerkarte sowie SS3M203-G Sensoren zum Detektieren der Spannbacken-Position (offen/geschlossen) eingebaut. Der nach ISO9409-1 ausgelegte Flansch mit einer Aluminiumschnittstelle verbindet den Greifer direkt mit dem Roboter. Der hygienische Designdeckel ist durch die „Silpuran 6000“ Silikonform von Wacker FDA/EHEDG genehmigt. Diese durchsichtige Ausführung wurde speziell für medizintechnische Anwendungen entwickelt.

Die vier hygienischen Außenfinger aus rostfreiem Stahl haben ebenfalls ein spezielles, hygienisches Design. Die Finger lassen sich zum Reinigen leicht entfernen. Das IP65-zertifizierte MPPM1606-KIT-GMP kann durch das VHP-Verfahren (H2O2 Wasserstoffperoxid) oder mittels ultravioletter (UV) Strahlung gewaschen werden. Neben der hier beschriebenen Erstausführung gibt es inzwischen weitere Varianten wie einen 2-3-fach-Greifer sowie eine Version, die servogesteuerte ist. (ud)

Motek 2018: Halle 4, Stand 4228

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