Bioinspirierte Greifer

Bild: Schunk GmbH & Co. KG

Bei der Greifertechnologie Adheso hat Schunk der Natur auf die Finger geschaut: Die Adhäsionskräfte, mit denen sich Geckos seit Jahrmillionen zum Teil kopfüber über glatte Oberflächen bewegen, nutzt der Kompetenzführer für Greifsysteme und Spanntechnik ab sofort systematisch, um unterschiedlichste Einsatzfelder in der Handhabung zu erschließen. Der Vorteil ist dabei klar erkennbar: Bauteile können ohne zusätzliche Energie sensibel und völlig rückstandlos gegriffen werden. Die stets individuell entwickelten Greiferlösungen sind dabei so vielfältig wie die Anwendungen selbst. Federleichte Glasfasern, kleinste SMD-Bauteile oder mikromechanische Teile lassen sich ebenso handhaben wie empfindliche Batteriekomponenten; Kunststofffolien, Papier und Glas ebenso wie Automotive- oder Maschinenbaukomponenten mit einem Gewicht von 15kg und mehr. Auch eine automatisierte Vereinzelung luftdurchlässiger Teile ist möglich.

Die bionisch inspirierte Greifertechnologie Adheso basiert auf dem Prinzip der Adhäsion und nutzt die intermolekular wirkenden Van-der-Waals-Kräfte fürs Handling. Die patentgeschützte Oberflächenarchitektur wird aus Spezialpolymeren hergestellt und mittels numerischer Simulation optimiert. Das Ergebnis ist eine extrem feine Beinchen-Struktur, die rückstandsfrei auf unterschiedlichsten Materialien und Objekten haftet. Beim Greifvorgang wird die Struktur sanft auf das Werkstück gedrückt, wodurch sich die Kontaktfläche vergrößert und die Wirkung der Van-der-Waals-Kräfte einsetzt. Umgekehrt bewirkt eine leichte Druck-Drehbewegung, dass sich der Greifer rückstandsfrei vom Handhabungsobjekt löst. Alternativ kann ein Abstreifer zum sanften Ablegen genutzt werden.

Die jeweilige Haft- und Ablöseleistung wird bei Adheso durch die Variation von Material, Topografie und Miniaturisierung individuell auf die unterschiedlichen Anforderungen des jeweiligen Umfelds zugeschnitten. So können die Haftstrukturen anwendungsspezifisch an die erforderliche Größe und den Lastfall (horizontal/vertikal) angepasst und wahlweise transparent, transluzent oder opak ausgeführt werden. Genau hier liegt auch der große Vorteil: Der hohe Individualisierungsgrad stellt sicher, dass Bauteile mit Abmessungen von wenigen Hundert Mikrometern ebenso zuverlässig gehandhabt werden können wie solche mit mehreren Metern. Bei der Auslegung der Haftgreifer werden Anwender von erfahrenen Applikationsspezialisten aus dem Schunk-Team unterstützt. Wer möchte, kann seine Anwendung zudem unter realitätsnahen Bedingungen testen lassen.

Da die bauteilschonende, geräuscharme Hafttechnologie weder Druckluft noch Vakuum oder Strom benötigt, ist der Installations- und Inbetriebnahmeaufwand minimal. Weder beim Greifen noch zum Erhalt der Greifkraft ist eine externe Energiezufuhr erforderlich. Im Falle eines Energieausfalls im Handhabungssystem bleibt die Haftkraft des Greifers zuverlässig erhalten. Schunk Adheso ermöglicht Greifzeiten von <100ms und lässt sich im herkömmlichen industriellen Umfeld ebenso einsetzen wie in Reinräumen und Vakuumumgebungen. In der Mikrohandhabung sind mithilfe der Technologie reproduzierbare Positioniergenauigkeiten von <0,01mm realisierbar. Auch Einsätze in kollaborativen Anwendungen sind möglich. Über einen Bajonettverschluss können Adheso-Greifer mit wenigen Handgriffen gewechselt werden.

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