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Die richtige Hand für Leichtbauroboter

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Zupacken, bewegen, ablegen – all das ist bei automatisierten Prozessen ohne den richtigen Greifer undenkbar. Der Vakuum-Spezialist Schmalz entwickelt deshalb flexible Systeme und unterstützt den Anwender bei der Wahl und Konfiguration der richtigen Komponenten: eine Herausforderung, weil die Variantenvielfalt stetig zunimmt und die Losgrössen Richtung eins konvergieren.

«Grosser Bruder» und «kleiner Bruder»: die elektrischen Vakuum-Erzeuger ECBPi und ECBPM wurden speziell für mobile Robotik entwickelt.

Modular und variabel: Roboter-Greifer wie der Vakuum-Endeffektor VEE lassen sich anwendungsspezifisch konfigurieren und adaptieren.

Insbesondere Leichtbauroboter mit Traglasten bis 25 Kilogramm gewinnen immer mehr an Bedeutung. Sie sind auch für kleine und mittelständische Unternehmen interessant, um Produktions- und Logistikaufgaben zu automatisieren. Solche Roboter lassen sich ohne Fachkenntnisse programmieren und sind in den Anschaffungskosten überschaubar. «Grundvoraussetzung für ihren wirtschaftlichen Einsatz ist allerdings das passende Greifsystem», erklärt Dr. Kurt Schmalz, geschäftsführender Gesellschafter J. Schmalz GmbH. «Hier unterstützen wir mit individuellen Systemen und Komponenten, die sich sehr intuitiv konfigurieren und modifizieren lassen.»

Damit Anwender ihre Leichtbauroboter sicher, wirtschaftlich und zuverlässig einsetzen können, müssen die Greifer bestimmte Anforderungen erfüllen. Je nach Typ können Cobots zwischen drei und 25 Kilogramm bewegen. «Um eine maximale Traglast zu erreichen, muss der Greifer möglichst leicht sein», erläutert Dr. Kurt Schmalz. Abgerundete Formen und ein Design gemäss der Richtlinie ISO TS 15066 – einer Norm zur Zusammenarbeit zwischen Mensch und kollaborativem Industrieroboter – reduzieren potenzielle Verletzungsquellen in der Anwendung. Darüber hinaus müssen die Greifsysteme schnell und einfach zu integrieren sein und eine kontinuierliche Zustandsüberwachung ermöglichen. Diese Eigenschaften – kommunikativ, flexibel, intuitiv in der Konfiguration und kurzfristig verfügbar – lässt die J. Schmalz GmbH bei der Entwicklung von Vakuum-Komponenten für Leichtbauroboter einfliessen.

Eine dieser Komponenten ist der elektrische Vakuum-Erzeuger ECBPi: eine intelligente und druckluftunabhängige Vakuum-Pumpe mit integrierter Schnittstelle zur Greifer- und Roboteranbindung. Weil das Vakuum ohne Druckluft und die damit verbundene Verschlauchung erzeugt wird, bleibt der Leichtbauroboter mobil, flexibel und leicht einzurichten. Für eine durchgängige Prozesstransparenz liefert die CobotPump ECBPi dem Anwender wichtige Daten via IO-Link. Das ermöglicht Funktionen wie Condition Monitoring und Predictive Maintenance. «Für den Anwender erhöht sich dadurch die Anlagensicherheit beträchtlich», verdeutlicht Dr. Kurt Schmalz.

Neu auf dem Markt ist der «kleine Bruder», die CobotPump ECBPM. Sie ist für den Einsatz an Leichtbaurobotern mit weniger als vier Kilogramm Traglast konzipiert und überzeugt durch ihre besonders kompakte und leichte Bauweise. Dieser Vakuum-Erzeuger ist ideal für das automatisierte Kleinteilehandling mit einem einzelnen Sauggreifer geeignet. Auch bei beengtem Bauraum kann er seine Stärken voll ausspielen. Wie die Vakuum-Pumpe ECBPi ist auch der ECBPM einfach zu integrieren und benötigt keine separate Druckluftzufuhr.

Know-how für die richtigen Greiferlösungen

Speziell zur Handhabung von Werkstücken, unabhängig von Grösse und Geometrie, mithilfe von Cobots hat Schmalz den Flächengreifer FXCB/FMCB entwickelt. Dank seiner grossen Kontaktoberfläche und geringen Stosskräfte erfüllt der Greifer die Vorgabe ISO TS 15066. Mit flexiblem Schaum als Greiffläche oder mit Balgsauggreifern ausgestattet kann er unter anderem Kartonagen, Boxen und Bauteile mit Strukturen und Aussparungen sowie dreidimensionale Aussenformen von bis zu acht Kilogramm sicher halten. Das innovative System ist wahlweise mit oder ohne integrierte Vakuum-Erzeugung erhältlich. Durch seine Kommunikationstechnik mit IO-Link lässt sich der FXCB/FMCB mühelos in jede Automatisierungsumgebung einbauen. Zudem können Anwender mit ihrem Smartphone über die App «Schmalz ControlRoom» auf sämtliche Gerätedaten zugreifen und das Greifsystem schnell und einfach parametrieren.

Der Flächengreifer FXCB/FMCB ist ISO TS 15066-konform. Die Greiffläche gibt es mit flexiblem Schaum oder Balgsauggreifern, den Greifer selbst mit oder ohne integrierte Vakuum-Erzeugung.

Das modulare Baukastensystem VEE eignet sich zum Aufbau von individuellen Vakuum-Endeffektoren. Es besteht aus verschiedenen Einzelteilen, die mithilfe einer Konfigurationssoftware zu einem individuellen Greifer zusammengefügt werden. Im Mittelpunkt steht dabei der Gedanke, dass der Anwender die Lösung selbst sofort konfiguriert und modifiziert. Schmalz unterstützt bei der Ermittlung der bestmöglichen Auswahl und liefert auf Wunsch die montierte Einheit aus.

Konfiguriert mit ein paar Mausklicks, additiv gefertigt, schnell geliefert: Der Leichtbaugreifer SLG ist das neueste Produkt im Schmalz Cobot-Programm.

Schmalz entwickelt individuelle Systeme und Komponenten für die Mensch-Roboter-Kollaboration, die sich sehr intuitiv konfigurieren und modifizieren lassen.

Digitale Plattform und 3D-Druck

«Mit unserer jüngsten Entwicklung, dem Leichtbaugreifer SLG, werden wir dem Anspruch an Flexibilität und kurzfristige Verfügbarkeit gerecht», sagt Dr. Kurt Schmalz. Das macht es dem Anwender möglich, Automatisierungslösungen schneller umzusetzen. Schmalz geht mit dem Leichtbaugreifer in mehrfacher Sicht neue Wege. Über eine digitale Plattform können Anwender den für ihre Anforderung passenden Greifer erstellen – ohne Expertenkenntnisse. Neben der webbasierten Konfiguration setzt Schmalz auf additive Fertigungsverfahren. So sind besonders leichte, sichere und robuste Greifer schnell verfügbar, jeweils zugeschnitten auf die jeweilige Anwendung.

Passend zu den unterschiedlichen Robotermodellen verschiedener Hersteller bietet Schmalz individuelle Komplettpakete – wahlweise mit dem elektrischen Vakuum-Erzeuger ECBPi, dem Flächengreifer FXCB oder dem Endeffektor VEE. Die Sets beinhalten alle benötigten Komponenten zum Aufbau eines vollständigen Greifers, darunter auch einen Flansch zur einfachen Anbindung an den Roboter. Auf diese Weise ist die vorkonfigurierte Greiflösung innerhalb kürzester Zeit einsatzbereit.

«Erst das richtige Greifsystem macht aus einem nackten Roboterarm ein funktionierendes System, das etwas bewegen oder bearbeiten kann», erklärt Dr. Kurt Schmalz. Mit seinen massgeschneiderten Greiflösungen trägt das Unternehmen dazu bei, dass Anwender ihre Robotersysteme schnell in Betrieb nehmen und intuitiv bedienen können. Je einfacher und effizienter der Einsatz von Leichtbaurobotern für unterschiedliche Aufgaben wird, desto attraktiver wird er auch für kleine und mittelständische Unternehmen, für die sich die Anschaffung eines klassischen Industrieroboters bislang nicht rentierte.

«Alle unsere Robotik-Komponenten sind kommunikativ, flexibel, intuitiv in der Konfiguration und kurzfristig verfügbar.»

Dr. Kurt Schmalz, geschäftsführender Gesellschafter J. Schmalz GmbH

Zum Unternehmen

Schmalz ist Marktführer in der Automatisierung mit Vakuum sowie für ergonomische Handhabungssysteme. Die Produkte des international aufgestellten Unternehmens kommen in Anwendungen der Logistik genauso zum Einsatz wie in der Automobilindustrie, der Elektronikbranche oder der Möbelproduktion. Zum breiten Spektrum im Geschäftsfeld Vakuum-Automation zählen einzelne Komponenten wie Sauggreifer oder Vakuum-Erzeuger, komplette Greifsysteme und Spannlösungen zum Festhalten von Werkstücken, beispielsweise auf CNC-Bearbeitungszentren. Im Geschäftsfeld Handhabung bietet Schmalz mit Vakuumhebern und Kransystemen innovative Handhabungslösungen für Industrie und Handwerk. Mit dem Geschäftsfeld Energiespeicher baut das Unternehmen ein weiteres Standbein im Bereich der stationären Energiespeicher auf.

Die Kombination aus umfassender Beratung, hoher Innovationsorientierung und erstklassiger Qualität sichert Kunden einen nachhaltigen Mehrwert. Intelligente Lösungen von Schmalz machen Produktions- und Logistikprozesse flexibler und effizienter – und gleichzeitig fit für die voranschreitende Digitalisierung.

Das Familienunternehmen beschäftigt am deutschen Hauptsitz (Glatten, Schwarzwald) sowie in 18 weiteren Gesellschaften weltweit rund 1.400 Mitarbeitende. In der Schweiz ist Schmalz seit 20 Jahren am Standort Nürensdorf (ZH) und Schweizweit mit Beratern und Servicepartnern präsent.

Bilder: J. Schmalz GmbH

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