Greifwerkzeug Form-Hand

Greift, knufft und wärmt

Forscher der Technischen Universität Braunschweig haben ein Greiferkissen entwickelt – die so genannte Form-Hand. Sie passt sich jeglicher Bauteilgeometrie an und steht für schonendes Teilehandling.

Das luftdurchlässige Kissen mit Granulatfüllung und textiler Außenhaut. (Foto: TU Braunschweig)

Die neue Technologie, die das Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik und das Instistut für Füge- und Schweißtechnik der TU Braunschweig vorstellen, beschäftigt sich mit dem Greifen geometrisch variierender und unregelmäßiger Objekte sowie mit der Handhabung biegeschlaffer Halbzeuge durch integrierte, formvariable Handhabungs- und Greifwerkzeuge. Hieraus entstand die sogenannte Form-Hand. Mit ihr gelingt zum Beispiel die schonende Handhabung von Obst, Kleidungsstücken oder Gepäck sowie das flexible Greifen geometrisch variierender Bauteilgeometrien in einer automatisierten Fertigung. Ausgenutzt wird hierbei die hohe Anpassbarkeit durch die einstellbare Formvariabilität des Werkzeugaufbaus. Dies ermöglicht den Einsatz von nur einem Werkzeug für diverse Anwendungsfälle. Ein weiterer Einsatzbereich ist die Handhabung biegeschlaffer Halbzeuge, etwa Folien, Leder oder Textilien zum Beispiel in der Textilindustrie. Hierbei lassen sich variierende Zuschnittgeometrien greifen und in eine dreidimensionale Form umformen und fügen. Der Aufbau des Werkzeugs und die daraus resultierenden Funktionsprinzipien eröffnen viele Einsatzbereiche in der Handhabungstechnik.

Das Granulat passt sich an
Die Form-Hand besteht im Wesentlichen aus einem Grundrahmen mit Anschlüssen für Vakuum- und Heiztechnik sowie einem luftdurchlässiges Kissen mit einer Granulatfüllung und einer textilen Außenhaut. Die Funktionsprinzipien basieren auf dem Greifen durch Unterdruckvolumenstrom und der Formanpassung durch Fließen des Granulates, der Verfestigung des Kissens durch Unterdruck im Greiferkissen zum gezielten Drapieren. Gerade beim zunehmenden Bedarf nach einer kundenspezifischen, flexiblen Produktion ermöglicht dieses Werkzeug schlanke Herstellungsprozesse, da es ein geometrieunabhängiges Handhaben von Bauteilen und Halbzeugen ermöglicht. Obendrein entfällt das Umrüsten des Werkzeuges oder der Einsatz von verschiedenen Werkzeugen. Diese genannten Vorteile versprechen eine bessere Wirtschaftlichkeit bei anwendungsspezifischen Fertigungsprozessen.

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Das Funktionsprinzip der Form-Hand. (Foto: TU Braunschweig)

Schonendes Greifen und Umformen
Das neue Greifwerkzeug basiert auf den Prinzipien des Flächensaugers und der Formanpassung. Die Eigenschaften des Greifwerkzeugs lassen sich über den Unterdruckvolumenstrom und die Bahntrajektorie eines Industrieroboters einstellen. Aufwändige integrierte Sensoren und Aktoren sind nicht notwendig, sagen die Forscher aus Braunschweig. Daraus ergibt sich ein kostengünstiger Aufbau des Werkzeuges mit hoher Flexibilität hinsichtlich der zu greifenden Objekte. Die Form-Hand sorgt für ein schonendes Greifen und Umformen der unterschiedlichen Werkstücke und Bauteile, und die Automatisierung von Fügeprozessen mit biegeschlaffen Halbzeugen gelingt zuverlässig. Das Greifen ist möglich, ohne die exakte Lage und Form des zu greifenden Objektes zu kennen. Zusätzliche Funktionen, etwa die Erwärmung der gegriffenen Objekte, ist durch die Integration textiler Heiztechnik im Greifer möglich – zum Beispiel zur Aktivierung von Schmelzklebstoffen. Der Einsatz dieses Werkzeugs sei eine günstige Alternative zu einem Flächensauger, meinen die Forscher, wenn es um das Handhaben variierender Bauteilgeometrien geht.  pb

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