Mechanisches Schnellwechselsystem für Leichtbauroboter
Werkzeugwechsel der neuen Art
Benötigen Roboter im Prozess mehr als einen Greifer bzw. ein Werkzeug, bietet sich der Einsatz von automechanischen Schnellwechselsystemen an. Während diese Lösungen bisher einen separaten Anschluss für elektrische oder pneumatische Energie benötigten, wurde auf der Motek ein rein mechanisches System in Serienreife vorgestellt.
Die neue Lösung Auto Connector von Grip ermöglicht einen vollautomatischen Werkzeugwechsel. (Bild: Grip GmbH Handhabungstechnik)
Leichtbau-Schnellwechsler
Im Rahmen der Weiterentwicklung der SHW-Connector-Serie hat Grip den manuellen Schnellwechsler als Leichtbaustudie realisiert. Ziel war es, das Gewicht möglichst weit zu reduzieren, ohne dass es zu Einbußen bei der Funktionalität kommt. So wurde auf der Motek ein Modell mit nur 210g statt der üblichen 350g ausgestellt.
Die Verriegelungsmechanik befindet sich im Oberteil und sorgt für eine positionsgenaue und formschlässige Verbindung zwischen beiden Modulen. (Bild: Grip GmbH Handhabungstechnik)
Vom Prototyp zum Serienprodukt
Nach einer Testphase bei verschiedenen Kunden wurde das System dem Messepublikum auf der diesjährigen Motek jetzt unter dem Namen Auto Connector als Serienprodukt vorgestellt. Das Verbindungssystem besteht aus Ober- und Unterteil und ermöglicht einen mechanischen Wechsel von Greifern oder Werkzeugen. Die Verriegelungsmechanik befindet sich im Oberteil und sorgt für eine positionsgenaue und formschlüssige Verbindung zwischen beiden Modulen. Die Ver- und Entriegelung wird alleine durch die Bewegung des Roboters aktiviert. Eine dazugehörige Ablage ermöglicht das Parken von mehreren bzw. unterschiedlichen Werkzeugen. In der Anwendung bietet der Auto Connector folgende Eigenschaften:
- • Vollautomatischer Werkzeugwechsel
- • Schnittstelle nach DIN/EN/ISO9409-1
- • Hohe Wiederholgenauigkeit von unter 0,02mm
- • Hält hohen Belastungen bei geringem Eigengewicht stand
- • Bewegung des Roboters aktiviert die Ver- und Entriegelung
- • Pneumatische Durchführungen sind integriert und fehlersicher nummeriert
- • Elektromodule für elektrisch angetriebene Werkzeuge sind ebenfalls verfügbar
- • Geringes Gewicht, da aus hochfestem und eloxiertem Aluminium konstruiert
- • Ein gefederter Bolzen sichert das System zusätzlich gegen ungewolltes Öffnen
„Das Ziel war es, mit dem Auto Connector ein unkompliziertes und flexibles System für Großunternehmen und mittelständischen Betrieben zu entwickeln, das einen komplett automatischen Prozessablauf mit mehreren Werkzeugen ermöglicht“, erklärt Canti die Hintergründe. Damit sollen Anwender Prozesse autonom ablaufen lassen und auch zusätzliche Schichten einführen können, ohne zusätzliche Personal durch einen manuellen Werkzeugwechsel vorhalten zu müssen.
Im Rahmen der Auto-Connector-Baureihe sind auch Module mit elektronischer Schnittstelle verfügbar. (Bild: Grip GmbH Handhabungstechnik)
Aufwändige Programmierung entfällt
Weil das System rein mechanisch ist und der Roboter die Ver- und Entriegelung aktivieren kann, entfällt eine aufwändige Programmierung komplett, die der Anwender mit elektronisch oder pneumatische gesteuerten Systeme hätte durchführen müssen. Das reduziert auch das spezifische Fachwissen, das der Anwender vorhalten muss. Durch die einfache Umrüstung mit unterschiedlichen Werkzeugen ist ein Umbau des Systems oder dessen Skalierung ebenfalls ohne großen Aufwand möglich.
Der Auto Connector ist kompatibel mit den gängigen Leichtbaurobotern bzw. Cobots sowie den üblichen Greifern und Werkzeugen auf den Markt. Das System ist robust konstruiert und hat im Dauertest bereits eine Million Wechselzyklen absolviert. „Wir wollen innovative, hochwertige Produkte auf den Markt bringen, die einfach zu bedienen sind und zuverlässige Roboteranwendungen über lange Zeit bei unseren Kunden ermöglichen“, resümiert Marc Sexton, VP Sales & Marketing bei Grip. „Mit dem Auto Connector und der Leichtbaustudie zur SHW-Baureihe (siehe Kasten) zeigen wir, was im Bereich der Schnellwechselsysteme aktuell möglich ist und unterstützen unsere Kunden damit in Richtung Industrie 4.0.“
