04/04/2023
Door Ad Spijkers
Een nieuw type robotgrijper van Fraunhofer IEM is gevoelig voor kracht, dynamisch, zuinig met energie en veelzijdig.
De nieuwe grijper kan kwetsbare voorwerpen van de ene productiestap naar de volgende transporteren zonder ze te beschadigen. De grijper is daarom geschikt voor de voedingsmiddelenindustrie, waar voorzichtig omgaan met gevoelige goederen helpt om uitval te voorkomen. Met de elektrische aandrijving kunnen bedrijven het zonder pneumatiek stellen.
Robotgrijper
Het geautomatiseerd transporteren, sorteren en verpakken van gevoelige voedingsmiddelen is allesbehalve triviaal. De robots moeten de goederen snel en dynamisch besturen, maar mogen marshmallows, eieren, gehaktballen, koekjes, chocolaatjes, donuts en dergelijke niet beschadigen.
Onderzoekers van het Fraunhofer-Institut für Entwurfstechnik Mechatronik (IEM) in Paderborn hebben een robotgrijper ontwikkeld die ideaal is voor gebruik in de voedingsmiddelenindustrie. Het grijpsysteem kan met twee, drie of vier vingers worden uitgevoerd en is daarom geschikt voor een breed scala aan toepassingen - ook de geautomatiseerde handling van andere gevoelige goederen zoals glas is denkbaar.
Sensoriek en aandrijving
De vingers met een op kunststof gebaseerd, meegevend, flexibel oppervlak grijpen gevoelige materialen vast zodat schade wordt voorkomen. Tegelijkertijd is de robotgrijper dynamisch en eenvoudig aan te passen aan productieprocessen. De noodzakelijke balans tussen snelheid en gevoeligheid wordt te allen tijde behouden. Nauwkeurige en dynamische besturingstechnologie maakt een gerichte aanpassing van de vingerbewegingen en controle van de goederen mogelijk. De in de vingers geïntegreerde sensoren bepalen de benodigde contactdruk.
De grijper wordt niet pneumatisch maar elektrisch bediend. Hij gaat zuinig om met energie en maakt gebruik van bestaande stroomaansluitingen. Conventionele grijpersystemen worden pneumatisch bediend, wat gepaard gaat met een hoog energieverbruik. Het genereren van perslucht gaat gepaard met een lager rendement, dat verder wordt verminderd door frequente lekkages in de leidingen.
Veiligheid
De actieradius van het systeem kan worden vergroot met een lineaire as. Hiertoe is de grijprobot gemonteerd op een verticale hefkolom, die op zijn beurt is bevestigd aan de lineaire as. De grijper zelf is geschikt voor een veilige samenwerking tussen mens en robot dankzij de sensorgebaseerde omgevingsdetectie. Dit geldt echter niet voor de twee assen, de lineaire as en de hefkolom.
Om de hele werkplek collaboratief in te richten, hebben de onderzoekers een 360° omgevingsdetectiesysteem ontwikkeld dat de lengte en hoogte van de assen bewaakt en kan worden geïntegreerd in de basis van de lineaire as. Dankzij dit multisensorsysteem, bestaande uit afstands- en thermografische sensoren, wordt de volledige opstelling van cobot en assen collaboratief. Bedrijven kunnen daarom werken zonder beschermende hekken. Desgewenst kan de grijper worden gecombineerd met de lineaire as inclusief een multisensorsysteem, maar hij kan ook autonoom worden gebruikt.
Foto: Fraunhofer IEM/Wolfgang Schroll