Handhabungsmanipulatoren

Handhabungsmanipulatoren erleichtern die Arbeit

Der Begriff "Manipulator" leitet sich ab vom lateinischen manus – was Arm bzw. Hand bedeutet. Ein Manipulator bezeichnet eine manuell gesteuerte Bewegungsmaschine zum Handhaben materieller Objekte, zum Beispiel Baugruppen, Werkstücke oder Werkzeuge. Im Englischen wird der Begriff allgemein verstanden als mechanisches Gerät zum Bewegen ohne Berücksichtigung der Art der Steuerung.

Verschiedene Kategorien von Manipulatoren

Unabhängig vom Einsatzgebiet unterscheidet man sieben Arten von Manipulatoren:

  • Mechanischer Parallel-Manipulator
  • Servo-Parallel- Manipulator
  • Ferngreifer
  • Kraftmanipulator
  • Manipulatoren mit Positionsregelung
  • Manipulatoren mit Rechnersteuerung bzw. -unterstützung
  • Manipulatoren, die zusätzlich programmiert werden können

Technische Prinzipe aktueller Balancer und Hubeinheiten

1 Elektromotor 2 Spindel-Mutter-Getriebe 3 Bedieneinheit
4 Last 5 Hydraulikzylinder doppelwandig
6 Motor mit Hydraulikpumpe
7 Elektro- oder Pneumatikmotor 8 Versorgungsleitung 9 Seil
10 Hubschlauch

A Elektro-Teleskopzylinder
B Hydraulikantrieb
C Ein- oder Mehrseil-Hubeinheit
D Vakuumheber

(Foto: Manipulatorpraxis, S. Hesse, H. Schmidt, U. Schmidt, Vieweg 2001)

11 Pneumatikzylinder, druckgeregelt 12 Kunststoffband, armiert
13 Hebelarm 14 Fluid-Muskel, pneumatisch 15 Deckenfahrwerk 16 Laufschiene 17 Bediengriff

E Flachriemenbalancer
F Pneumatischer Gelenkarmmanipulator
G Gelenkarmbalancer mit pneumatischem Fluid-Muskel

(Foto: Manipulatorpraxis, S. Hesse, H. Schmidt, U. Schmidt, Vieweg 2001)

Handhabungsmanipulatoren sind auch als Balancer bekannt

Ein Manipulator mit einer direkten Handsteuerung sowie einer Servofunktion für das Heben ist der Balancer. Es gibt für dieses Gerät mehrere synonyme Bezeichnungen, zum Beispiel Gewichtsbalancer, Ausgleichsheber, Lastarmmanipulator sowie Zero Gravity Balancer. Manipulatoren, die keinen automatischen Gewichtsausgleich haben und manuell geführt werden, bezeichnet man als Kraftmanipulatoren und nicht als Balancer. Die Hubkraft wird dann über Taster ein- und ausgeschaltet, die sich in Bediengriffnähe (meist mit dem Lastaufnahmemittel verbunden) befinden.

Manipulator für leichtes Drehen: Handlingsystem von EFS (Foto: EFS)

Manipulator für leichtes Drehen: Handlingsystem von EFS mit rotationsunterstützten Drehachsen, die auf sehr effektive Weise das Handhaben erleichtern. Bisher gab es allerdings noch keine geeignete Unterstützung für die horizontale Bewegung – der Bediener muss zum Einleiten der horizontalen Bewegung eine hohe Belastung der eigenen Wirbelsäule aushalten. Das hat EFS nun durch die patentierte Rotationsunterstützung geändert.

Definition von Manipulator und Balancer

Ist kein "Manipulatorarm" vorhanden, sondern ein Seil oder eine Kette, dann handelt es sich um eine Hubeinheit (Hubwerk). Seilzüge mit Schwerkraftausgleich werden als Seilbalancer bezeichnet. Somit gelten folgende Definitionen: Ein Manipulator ist ein Gerät, das durch eine Energie angetrieben wird, die nicht von Lebewesen ausgeht und einen Bediener in die Lage versetzt, ihn bei der Handhabung von körperlichen Objekten zu unterstützen. Der Manipulator wird durch die Bedienung einer Steuerung geführt, die mit dem Lastaufnahmemittel verbunden ist und / oder durch direkte und fortlaufende Führung der Last. Ein Balancer ist ein direkt handgesteuerter bzw. -bewegter Manipulatorarm, bei dem die anhängende Last im Moment der Lastaufnahme automatisch gegen die Schwerkraft ausgeglichen wird, so dass sie in einen Schwebezustand kommt.

Handhabungsmanipulatoren, Balancer und Hubhilfen in der Automobilindustrie

In der industriellen Produktion werden technische Hebehilfen wie Manipulatoren oder Hebezeuge eingesetzt. Viele anwendungsspezifische Lösungen sind dabei denkbar - Standgeräte, bodenverfahrbare Manipulatoren, deckenverfahrbare Manipulatoren, Kombinationsgeräte, etwa ein Seilzug kombiniert mit einem Gelenkarm oder ein Kettenzug mit Pneumatikmotor und Kettenlauf eingebettet in eine Teleskopachse. Auch für die Lastaufnahme stehen sehr viele universelle oder spezialisierte Geräte zur Verfügung. Die Einsatzfelder der Manipulatoren und Hubeinheiten lassen sich kaum eingrenzen - ein Schwerpunkt ist allerdings die Automobil- und Fahrzeugindustrie mit ihren sehr anspruchsvollen Montagevorgängen. Aber auch in Handwerk, Bauwesen, Medizin, Forschung und Logistik sind die Geräte nützliche Hilfen in der Produktion.

Innovativer Lissmac-Manipulator (Foto: Lissmac/Springfeld)

Innovativer Lissmac-Manipulator: Handhabungsgerät führt entgratete Dickbleche in die Biegepresse. Das erhöht die Sicherheit und Produktivität in der Blechbearbeitung.

Vakuum-Schlauchheber JumboSprint (Foto: Schmalz)

Nützliche Hubeinheit: Der Vakuum-Schlauchheber JumboSprint ist das ideale Hilfsmittel für die Handhabung von Kunststoff- und Papiersäcken. Hier sorgt er durch schnelles und ergonomisches Palettieren von Granulatsäcken für mehr Produktivität und eine Entlastung der Mitarbeiter

Marktübersicht Handhabungsmanipulatoren

In der August-Ausgabe 2010 hat handling, das Fachmagazin für Fabrikautomation, Handhabungstechnik und Intralogistik, eine Marktübersicht zum Thema Handhabungs-Manipulatoren – auch Balancer genannt – vorgestellt.

Video zu Manipulatoren von Dalmec (Quelle: Dalmec, Youtube)

Dalmec Handhabungs-Manipulatoren erlauben eine ergonomische Lasthandhabung.

Video zu Manipulator mit starrem Arm (Quelle, Logismarket, Youtube)

handling Newsletter

Handling Online Newsletter bestellen

Unser Newsletter informiert Sie kostenlos über die wichtigsten Neuigkeiten aus Handhabungstechnik, Fabrikautomation und Intralogistik.