Problematik
Roboterarme sind hervorragend geeignet, um eintönige Arbeiten wie Heben und Greifen zu automatisieren und bieten aufgrund der inzwischen großen Bandbreite an verfügbaren Systemen auch im unteren Preissegment viele Anwendungsmöglichkeiten für kleine und mittlere Unternehmen.
Für das reibungslose Handling von Bauteilen mit Hilfe eines Roboterarms müssen die Greifer an die Bauteilformen angepasst sein. Bei Klein- und Mittelserien und insbesondere bei häufigem Wechsel der Serien ist sowohl die Entwicklung als auch die konventionelle Herstellung entsprechender Greifer jedoch oft zeitaufwändig und mit hohen Kosten verbunden. Der flexible Einsatz von Roboterarmen hängt damit wesentlich von der Verfügbarkeit passender Greifersysteme ab. Bei kleinen Roboterarmem schränkt zudem die zulässige Traglast die Nutzungsmöglichkeiten ein.
Lösung
Der Demonstrator in der Jenaer Modellfabrik zeigt die Vorteile der Entwicklung und Herstellung von Robotergreifern im 3D-Druck. Durch den schichtweisen Aufbau von Objekten ermöglicht der 3D-Druck eine hohe Geometriefreiheit und damit die Herstellung individuell angepasster und gewichtsoptimierter Greifer.
So können u.a. die Einsatzbereiche kleinerer Systeme erweitert werden.
Inzwischen stehen für die Verarbeitung im 3D-Druck unterschiedlichste Kunststoffe zur Verfügung, darunter faserverstärkte/Verbundwerkstoffe, hochtemperaturbeständige oder für den Kontakt mit Lebensmitteln geeignete Materialien. Über Materialkombinationen, z.B. die Verwendung von Kunststoffen unterschiedlicher Shorehärten ist auch die Herstellung von Greifern mit Funktionsintegration möglich, d.h. komplexe Greifer können als Ganzes ohne die Montage einzelner Elemente gefertigt werden.
Zum Demonstrator gehören darüber hinaus verschiedene Beispiele, die zeigen wie individuelle Greifer mit Hilfe der 3D-Daten des zu bewegenden Bauteils konstruiert werden. Ein weiterer Bestandteil ist ein kombinierter Greifer, bei dem Standardbacken mit austauschbaren, im 3D-Druck hergestellten Greiffingern ergänzt werden können.
Vorteile dieser Lösung
- Schnelle Entwicklung und Herstellung individueller Greifer und Ersatzteile
- Flexibel einsetzbar für das Aufnehmen unterschiedlichster Bauteile
- Hohe Anwendungsbreite durch Nutzung einer Vielzahl an Materialien
Die Modellfabrik in Jena unterstützt Unternehmen rund um das Thema 3D-Druck. Anhand verschiedener Demonstratoren und Beispiele werden
- Anwendungen für unterschiedlichste Bereiche gezeigt,
- Vor- und Nachteile von Verfahren und Materialien erläutert,
- Tipps zur Auswahl von 3D-Druck-Technik und Software gegeben sowie
- Möglichkeiten zur Prozessüberwachung und Qualitätssicherung vorgestellt.