Greifsysteme

Kraftvoll zupacken in der Mensch-Roboter-Kollaboration

Schunk zeigt in Hannover den Co-act EGL-C, den ersten für den kollaborierenden Betrieb entwickelten Großhubgreifer. Er hat Greifkräfte bis 450 Newton, einen Hub von 42,5 Millimeter pro Finger und eignet sich für die Handhabung von Gewichten bis 2,25 Kilogramm.

Der Co-act EGL-C ist der weltweit erste Großhubgreifer für kollaborierende Anwendungen. Er kann Werkstücke bis 2,25 Kilogramm handhaben. © Schunk

Während die wirkende Greifkraft bei den bislang DGUV-zertifizierten Schunk-Greifern auf 140 Newton pro Finger begrenzt war, stößt das Unternehmen mit dem Co-act EGL-C in einer neue Bauteilliga vor und öffnet das Potenzial der Mensch-Roboter-Kollaboration erstmals für Handlinggewichte jenseits der Kleinteilemontage. Damit hat Schunk vor allem die automobilnahe Zulieferindustrie sowie die Automobilisten selbst im Blick, die intensiv an entsprechenden MRK-Szenarien arbeiten. Aber auch für andere Industrieanwendungen wie etwa den Maschinenbau ist der Co-act EGL-C interessant.

Kombinierte Kraft- und Wegmessung
Um trotz der hohen Greifkraft die in der ISO/TS 15066 definierten biomechanischen Grenzwerte einzuhalten, ist der Greifer mit einer kombinierten Kraft- und Wegmessung ausgestattet: In die Grundbacken integrierte Kraftmessbacken sowie Inkrementalgeber überwachen permanent die jeweilige Greifkraft sowie die Position der Greiferfinger.

Die auf dem Greifer abgelegte Greifprozedur wiederum ist in mehrere Phasen unterteilt: Bis zu einer theoretischen Distanz von vier Millimeter zum geteachten Werkstück, deutlich weniger als die Dicke eines Fingers also, ist die Greifkraft auf 30 Newton begrenzt. Kommt es in dieser Annäherungsphase zu einer Kollision, etwa mit der Hand des Bedieners, geht der Greifer sofort in den sicheren Halt, ohne dass die Gefahr einer Verletzung besteht.

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Erst in der zweiten Phase, also bei einer Werkstückdistanz unter vier Millimetern, fahren die Finger mit der frei definierbaren Maximalkraft von bis zu 450 Newton zu. Misst das System in dieser Schließphase eine Nachgiebigkeit, etwa weil ein zu kleines Werkstück gegriffen wird, das der Bediener gerade per Hand entfernen will, stoppt auch diese Bewegung automatisch. Gleiches gilt, wenn die erwarteten Werkstückmaße um zwei Millimeter überschritten werden, weil beispielsweise kein Teil vorhanden ist.

In der dritten Phase detektiert der Greifer schließlich, ob das Teil sicher gegriffen ist, und aktiviert die integrierte Greifkrafterhaltung, indem die Bremse verspannt wird. So kann das gegriffene Teil auch bei einem Not-Aus nicht verloren gehen. Zudem ist bei einem Stromausfall keine erneute Referenzierung erforderlich.

Plug & Work
Der Großhubgreifer wird komplett vormontiert geliefert und ist mit den passenden Schnittstellen für MRK-Roboter unter anderem von Kuka, Yaskawa, Fanuc, Universal Robots und Nachi erhältlich, so dass eine schnelle und einfache Inbetriebnahme per Plug & Work möglich ist. Dabei vereinfacht ein Inbetriebnahmeassistent die Programmierung. Zudem ermöglicht eine Diagnoseschnittstelle im laufenden Betrieb den Zugriff auf die wichtigsten Prozess- und Status-Daten des Greifers. Um die Kollaboration mit dem Bediener flüssig und intuitiv zu gestalten, ist der Greifer mit einer LED-Beleuchtung in Ampelfarben ausgestattet, über die sich der jeweilige Zustand des Moduls signalisieren lässt.

Der intelligente Co-act EGL-C lässt sich wahlweise über Profinet, Ethercat, EtherNet/IP, Modbus/TCP oder TCP/IP steuern und regeln. Die komplette Steuerungs- und Leistungselektronik ist platzsparend im Inneren seines Gehäuses verbaut, so dass er dezentral und dank 24 Volt DC Betriebsspannung bei Bedarf sogar mobil eingesetzt werden kann. Stabile Führungen sowie ein bürstenloser Servomotor gewährleisten eine hohe Robustheit und einen dauerhaft zuverlässigen Betrieb mit minimalem Wartungsaufwand.

Der Greifer ist ab Ende 2019 lieferbar. Bis zur Markteinführung soll die Komponente von der DGUV für MRK-Anwendungen zertifiziert sein. as

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