Energieeffiziente Greiftechnologie

Mit der Greiftechnologie ADHESO folgt SCHUNK dem Vorbild der Natur und zeigt, dass Flächengreifsysteme der Zukunft auch ohne externe Energie auskommen können.

Greifen ist für den Menschen eine Selbstverständlichkeit, nicht jedoch für Maschinen und Roboter. Die Handhabung von Bauteilen erfolgte bisher über aufwendige und energieintensive Greiflösungen. ADHESO nutzt einen neuartigen Ansatz, der sich ein Funktionsprinzip aus der Natur zunutze macht: das Prinzip der Adhäsion. Dadurch können sich Geckos sogar kopfüber über glatte Flächen bewegen und ihr gesamtes Körpergewicht dabei mit nur einem Fuß halten. Ihr Geheimnis: Millionen von winzigen Härchen an den Füßen binden sich beim Laufen an die Moleküle der Fläche. Dabei entstehen Van-der-Waals-Kräfte, schwache elektrodynamische Wechselwirkungen, die dafür sorgen, dass Geckos an fast jeder Oberfläche haften. In Zusammenarbeit mit dem Start-up INNOCISE aus Saarbrücken, einer Ausgründung des INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien, wurde ein Greifsystem für die Handhabung entwickelt, das mit seiner Oberflächenstruktur aus Spezialpolymeren genau diese reversiblen Hafteigenschaften der Natur nachbildet.

Funktionsprinzip aus der Natur

An den ADHESO Haftgreifern bilden Kunststoff-Pads aus Spezialpolymeren die feine Härchen-Struktur der Geckos nach. Beim Greifen pressen sich die Härchen des Pads auf die Oberfläche des Werkstücks. Dadurch vergrößert sich die Kontaktfläche und die Wirkung der Van-der-Waals-Kräfte verstärkt sich. Das Werkstück kann so ohne die Zufuhr externer Energie gegriffen und gehalten werden. Für Anwender bietet das zwei entscheidende Vorteile: Zum einen ist der Aufwand für Installation und Inbetriebnahme minimal, zum anderen spart der Einsatz des Haftgreifers Energiekosten, da weder Druckluft noch Vakuum oder Strom benötigt werden.

SCHUNK bildet mit der ADHESO Greiftechnologie die feine Härchen-Struktur von Geckos nach. Die Härchen des Kunststoff-Pads aus Spezialpolymeren pressen sich beim Greifen auf die Oberfläche des Werkstücks. Dadurch vergrößert sich die Kontaktfläche und die Wirkung der Van-der-Waals-Kräfte verstärkt sich. Bild: SCHUNK
SCHUNK bildet mit der ADHESO Greiftechnologie die feine Härchen-Struktur von Geckos nach. Die Härchen des Kunststoff-Pads aus Spezialpolymeren pressen sich beim Greifen auf die Oberfläche des Werkstücks. Dadurch vergrößert sich die Kontaktfläche und die Wirkung der Van-der-Waals-Kräfte verstärkt sich. Bild: SCHUNK

Niedriger Energieverbrauch

Der Einsatz der ADHESO Technologie reduziert den Energieverbrauch in industriellen Prozessen merklich. Laufende Kosten für Kompressoren und die Greifperipherie entfallen komplett. Der niedrige Energieverbrauch ist sowohl ein ökologischer als auch ein ökonomischer Vorteil, denn zukünftig wird die CO2-Bilanz der Produktions- und Zuliefererindustrie eine immer größere Rolle spielen. Auch der Wasserverbrauch und der Einsatz von Chemikalien reduziert sich, weil Reinigungsintervalle entfallen.

Greifen ohne Spuren

Mithilfe der Adhäsionskräfte können Bauteile sehr sanft und vollkommen rückstandsfrei gegriffen werden. Da die neue Greiftechnologie ohne mechanische Krafteinwirkung arbeitet, handhabt sie sensible Werkstücke schonend und hinterlässt keine Spuren am Werkstück. Auch die Ablösung des Greifers vom Werkstück erfolgt ohne Rückstände.

Mithilfe der ADHESO Technologie können unterschiedlichste Objekte rückstandsfrei gehandhabt werden, hier beispielsweise einzeln abgepackte Süßwaren. Form, Größe und Haftstruktur des Kunststoff-Pads werden hierzu stets individuell an die jeweilige Anwendung angepasst. Bild: SCHUNK
Mithilfe der ADHESO Technologie können unterschiedlichste Objekte rückstandsfrei gehandhabt werden, hier beispielsweise einzeln abgepackte Süßwaren. Form, Größe und Haftstruktur des Kunststoff-Pads werden hierzu stets individuell an die jeweilige Anwendung angepasst. Bild: SCHUNK

Überwindung technischer Grenzen

Die ADHESO Haftgreifer ermöglichen eine wesentliche Vereinfachung industrieller Pick & Place-Prozesse und überwinden technische Grenzen im Handhabungsprozess: Dünne Folien (Batterieproduktion) oder poröse Bleche (Brennstoffzellfertigung) können skalenübergreifend von wenigen Mikrometern bis zu Quadratmetern in verschiedensten Prozessumgebungen mit nur einem System realisiert werden. Dadurch eröffnen sich eine Vielzahl neuer Einsatzgebiete, unter anderem bei der Herstellung von Batterie- und Brennstoffzellen, in der Medizin- und Pharmaindustrie sowie der Elektroindustrie.
Der unkomplizierte Greifer lässt sich zudem in kurzer Zeit in den bestehenden Prozess integrieren. Selbst ungelernte Mitarbeitende können ADHESO schnell und einfach bedienen.

SCHUNK Haftgreifer mit der ADHESO Greiftechnologie werden individuell auf die jeweilige Anwendung zugeschnitten. So lassen sich Wafer und kleinste Elektronikkomponenten ebenso handhaben wie Folien oder Werkstücke aus der Metallbearbeitung und Automotive-Montage.
Bild: SCHUNK

Unternehmen:
SCHUNK GmbH & Co. KG
Projekt:
ADHESO – Energieeffiziente Greiftechnologie
Hauptverantwortlich:
Kathrin Müller, Dipl.-Betriebswirtin (BA)