ROBOTIK UND PRODUKTION: Was bedeutet die zunehmende Verbreitung von Cobots und Leichtbaurobotern für die Greiftechnik?
Michael Röck, SMW: Die zunehmende Verbreitung von Cobots verändert auch die Anforderungen an die Greiftechnik. Während klassische Industrieroboter meist mit speziell angepassten, auf Leistung ausgelegten Greifern arbeiten, steht bei Cobot-Anwendungen eine einfache und sichere Integration sowie die intuitive Bedienung im Vordergrund.
Marcus Grau, RSP: Die Greiftechnik für Cobots muss sich im Grunde nicht fundamental von herkömmlichen Lösungen unterscheiden. Einen großen Unterschied findet man bei den Vorgaben für die Sicherheit von kollaborativen Systemen. Dann müssen gegebenenfalls Anpassungen vorgenommen werden.
Tobias Hikade, Zimmer: Greifer müssen flexibler, sicherer und einfacher zu bedienen sein, um den Anforderungen der Mensch/Roboter-Kollaboration gerecht zu werden. Das ist ein Treiber für neue Entwicklungen, die speziell auf die Bedürfnisse von Cobots zugeschnitten sind. Ein Beispiel hierfür ist das End-of-Arm-Ecosystem Match mit standardisierter Schnittstelle, was eine Kompatibilität zu den gängigen Cobots auf dem Markt schafft.
Matthias Frey, Schmalz: Anwender wollen Systeme, die sich einfach installieren und bedienen lassen. Cobots arbeiten mittlerweile in vielen Branchen, und die Greifer müssen zur jeweiligen Aufgabe passen. Seit einigen Jahren steigt die Zahl an neuen Cobot-Herstellern und damit die der Modellvarianten kontinuierlich an. Das erschwert es, dem Kundenwunsch nach Plug&Work-Lösungen gerecht zu werden. Es ist längst bekannt, dass der Greifer als End-of-Arm-Tool ein neuralgischer Punkt ist, von dem der Projekterfolg maßgeblich abhängt.
ROBOTIK UND PRODUKTION: In welchem Anteil solcher Anwendungen kommen spezielle Cobot- bzw. MRK-Greifer zum Einsatz?
Matthias Frey, Schmalz: Bisher liegt der Anteil im niedrigen einstelligen Prozentbereich, weil nur wenige Cobots als MRK-Anwendung im Einsatz sind. Unternehmen nutzen unsere Greifer vor allem in klassischen Safety-Umgebungen. Damit unterliegen sie nicht zwingend diesen speziellen Anforderungen. Für uns ist an den Endeffektoren spannend, dass sie per Plug&Work laufen und sich über eine Software direkt vom Roboter-Betriebssystem steuern lassen. Dadurch können Integratoren und Do-it-yourself-Kunden sie schnell einbauen und nutzen. Die Bedeutung der Software als Ergänzung zur Greiferhardware wächst dabei ständig.
Tobias Hikade, Zimmer: In vielen Anwendungen kommen spezielle Cobot- bzw. MRK-Greifer zum Einsatz. Die Entwicklung zeigt, dass die Industrie zunehmend auf maßgeschneiderte Lösungen setzt, um die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter sicherer und effizienter zu gestalten. Wir von der Zimmer Group betrachten dies als positiven Trend, der die Akzeptanz und den Einsatz von Cobots weiter fördert.
Marcus Grau, RSP: Es hängt ganz von der Anwendung ab. Oftmals wird ein Cobot nicht kollaborativ eingesetzt, sondern vor allem wegen seiner einfachen Bedienbarkeit. Die Frage, welcher Greifer der passende ist, richtet sich zudem nach der spezifischen Anwendung. Beispielsweise macht ein MRK-Greifer beim Handling von scharfen Teilen nur eingeschränkt Sinn.
Michael Röck, SMW: Unser Fokus liegt auf mechatronischen Greifern, da sich diese einfach in Cobot-Anwendungen integrieren lassen. Diese Roboter haben ihre Stärke in der einfachen Beschaffung und Projektrealisierung sowie der intuitiven Programmierung. Ein Kleinbetrieb als Lohnfertiger kann sich einen Cobot mit Ecosystem selbst zusammenstellen. Der elektrische Greifer kann mechanisch, elektrisch und softwaretechnisch einfach integriert werden. Spezielle Schulungen sind nicht notwendig. Stattdessen gibt es von uns ein Greifer-Kit, das als Baukasten alles beinhaltet, was der Anwender für die Integration benötigt.
ROBOTIK UND PRODUKTION: Geht der Trend bei Cobot-Anwendungen von pneumatischen hin zu elektrischen Greiflösungen? Steht insgesamt beim Roboter-basierten Greifen ein Technologiewechsel an?
Tobias Hikade, Zimmer: Ja, der Trend geht eindeutig in Richtung elektrischer Greiflösungen. Diese sind energieeffizienter und flexibler als pneumatische Systeme. Ein Technologiewechsel ist im Gange, da elektrische Greifer besser auf die Anforderungen moderner Produktionsumgebungen abgestimmt sind und sich einfacher in digitale Systeme integrieren lassen.
Matthias Frey, Schmalz: Die Elektrifizierung der Robotergreiftechnik hat bereits vor einigen Jahren begonnen. Insbesondere bei Cobots und Leichtbau-Robotern besteht seit längerem ein erhöhter Bedarf an kompakten Sauggreifer-Systemen mit integrierter elektrischer Vakuum-Erzeugung, die pneumatische Lösungen ersetzen. Zumindest kurzfristig ist jedoch kein grundlegender Technologiewandel in Sicht. Die elektrische Vakuum-Erzeugung ist schon heute eine Standardlösung und bleibt für uns bei der Entwicklung neuer Endeffektoren ein Schwerpunkt.
Michael Röck, SMW: Speziell bei Cobots gibt es einen starken Trend hin zu elektrischen Greifsystemen. Gründe sind die einfache, schnelle Integration, der flexible Einsatz durch Vorpositionierung und Einstellung der Greifkraft, eine kompakte und leichte Bauweise. Cobots werden oft in mobilen Plattformen eingesetzt, die nur über elektrische Leistungen verfügen. Die elektrische Medienübertragung im Roboterarm und die elektrische Schnittstelle an der sechsten Achse erfordern geradezu elektrische Lösungen. Der Technologiewechsel ist auch bei klassischen Industrierobotern erkennbar.
Marcus Grau, RSP: Ein elektrisches Greifsystem bietet den Vorteil, interne Leitungen nutzen zu können, wodurch der Einsatz des kostspieligen Mediums Druckluft entfällt. Das führt nicht nur zu einer kompakten Bauweise mit einer reduzierten Störkontur, sondern ermöglicht auch größere Bewegungsfreiheit des Roboterarms und ein schnelles Setup beim Einrichten der Zelle.
Robotik UND PRODUKTION Welche Eigenschaften bzw. Voraussetzungen von Greifern sind für Cobot-Anwendungen besonders relevant?
Matthias Frey, Schmalz: Die Anforderungen sind Plug&Work, Flexibilität und Anpassungsfähigkeit. Mechanische und elektrische Schnittstellen sollen standardmäßig zu verschiedenen Cobot-Herstellern passen, damit Greifer und Roboter problemlos zusammenarbeiten. Es geht um robuste, zuverlässige Lösungen, die genau das können, was notwendig ist. Cobots sind oftmals der Einstieg in die Robotik und Lowcost-Automation. Software und Schnittstellen gehören zum erweiterten Lieferumfang. So können Anwender den Greifer direkt über das Roboter-Betriebssystem einrichten und bedienen.
Michael Röck, SMW: Aufgrund der Leichtbauweise und reduzierte Traglasten von Cobots, müssen Greifer durch Kompaktheit und weniger Gewicht überzeugen. Der Roboter braucht schließlich noch genügend Traglastreserve für die Werkstückgewichte. Auch werden Cobots häufig in mobilen und flexiblen Anwendungen eingesetzt. Greifsysteme sollten durch Langhubvarianten oder geeignete Wechselsysteme diesen Anforderungen gerecht werden. Alle Eigenschaften finden sich in unserer Produktreihe Motiact – mit integrierter Elektronik, Steuerung, einfachen Kommunikationsschnittstellen und Energieeffizienz.
Marcus Grau, RSP: Ein entscheidender Aspekt ist die Implementierung einer hard- und softwareseitigen Plug&Play-Anbindung sowie die Berücksichtigung der Vorgaben für eine sichere kollaborative Anwendung.
Tobias Hikade, Zimmer: Für Cobot-Anwendungen sind Eigenschaften wie Sicherheit, Benutzerfreundlichkeit, Flexibilität und Präzision besonders relevant. Die Greifer der Zimmer Group erlauben eine sichere Interaktion mit dem Menschen. Zudem bieten wir mit unserem End-of-Arm-Ecosystem ein modulares System an, welches eine einfache Anpassung an verschiedene Aufgaben und Umgebungen erlauben.
Tobias Hikade, Zimmer Group – Bild: Zimmer Group
Michael Röck, SMW – Bild: Marco Mehl www.fotograf-ravensburg.de/SMW-Autoblok Spannsysteme
ROBOTIK UND PRODUKTION: In Zeiten der Digitalisierung soll alles smart werden. Was bedeutet das für Ihr Angebot an Greiflösungen?
Marcus Grau, RSP: Ein wesentlicher Trend ist definitiv die Benutzerfreundlichkeit, die insbesondere im Bereich der Cobots stark im Fokus steht. Es wird angestrebt, von komplexen Programmierungen abzurücken und den Bedienern durch intelligente Benutzeroberflächen sowie die Integration von künstlicher Intelligenz die Arbeit zu erleichtern. Die Systeme müssen daher so gestaltet sein, dass selbst eine KI-basierte automatisierte Programmierung die Aufgaben der Hardware problemlos umsetzen kann.
Tobias Hikade, Zimmer: Die fortschreitende Digitalisierung erfordert immer intelligentere und vernetzte Greiflösungen. Smarte Greifer lassen sich nahtlos in digitale Systeme integrieren und ermöglichen so eine effizientere und flexiblere Produktion. Bei Greiflösungen für Cobots legen wir besonderen Wert auf einfache Integration und sichere Zusammenarbeit mit dem Menschen. Bei Industrierobotern stehen dagegen Leistungsfähigkeit und Präzision im Vordergrund.
Matthias Frey, Schmalz: Das Thema digitales und KI-basiertes Greifen wird zunehmend wichtiger. Hier gibt es viel Potenzial in der nahen Zukunft, und zwar entlang der kompletten Customer Journey. Bereits heute nutzen unsere Kunden die verfügbaren Online-Konfiguratoren als Support bei der Auswahl des passenden Endeffektors. Künstliche Intelligenz eröffnet neue Chancen, vor allem wenn man sehende Robotik und Greiftechnik kombiniert. Damit wird das intelligente Aufnehmen unbekannter Objekte möglich. Roboter arbeiten dann auch in Umgebungen mit hoher Varianz und wechselnden Aufgaben.
Michael Röck, SMW: Vor allem das Thema KI wird für die Prozessoptimierung eine wichtige Rolle spielen. Unsere mechatronischen Greifer können bereits künstliche Intelligenz integrieren. So ließen sich Greifsysteme beispielsweise mit lernenden Algorithmen ausstatten, wodurch die Variablen Kraft und Position noch flexibler an Werkstücke und Prozesse anpassbar sind. Auch könnte KI das Condition Monitoring automatisieren. Das Funktionsspektrum mechatronischer Greifsysteme ist damit noch lange nicht ausgeschöpft.
Das Interview führte:
Mathis Bayerdörfer, Chefredakteur ROBOTIK UND PRODUKTION. Egal wie gut es sich im Text versteckt: Kein doppeltes Leerzeichen ist vor ihm sicher.
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