Kartesisches Robotersystem mit dem Smart Flex Effector zum Positionsausgleich des Greifers

Der Smart Flex Effector hängt als Zylinder-förmiges Bauelement unauffällig zwischen Linearantrieb oder Roboterarm und dem Greifer (Bild: Bosch Rexroth)

Worum geht es beim Smart Flex Effector?

Das intelligente, sensorbasierte Ausgleichselement soll Robotern eine menschenähnliche Sensibilität verleihen und komplexe Prozesse einfacher automatisierbar machen, indem das Element über Sensorik Abweichung bei der Position des Greifers erkennt und aktiv korrigiert - durch die automatisierte Kompensation von Positionsdrifts in den rotatorischen Achsen sowie in X-, Y- und Z-Richtung. Selbst hochkomplexe Montageprozesse, die sich bisher nur mit großem finanziellen Aufwand oder gar nicht technisch abbilden ließen, würden nun zu vertretbaren Kosten automatisierbar, so Bosch Rexroth.

Wofür braucht man das?

Ein typischer Anwendungsfall für einen bislang nicht automatisierbaren Montageprozess wurde in einem Bosch Werk umgesetzt: Hier setzt ein mit dem Smart Flex Effector ausgestatteter Roboter Glasplatten so sensitiv in einen Kühlschrank ein, dass die Böden nicht verkanten oder brechen. In einem weiteren Pilotprojekt werden Leiterplatten in Motorsteuergeräte positioniert, ohne die empfindlichen Lötstifte zu verbiegen. Dieser vermeintlich einfache Montagevorgang ist in der Umsetzung jedoch komplex, da er sich nicht eindeutig wiederkehrend programmieren lässt. Durch die laufende Referenzierung von Positionen und die Übermittlung der Korrekturdaten gelingt es dem Roboter jedoch, die Platinen so feinfühlig wie eine menschliche Hand einzusetzen.

Bringt das noch andere Vorteile?

Neben der präzisen Positionierung im Einzelfall geben die Messwerte des Smart Flex Effectors Auskunft über die Prozessqualität und können zur Qualitätsüberwachung
und -protokollierung genutzt werden.  Abweichungen im Prozess können frühzeitig erkannt und beseitigt werden.

Auch die Teachingzeiten durch die Handführung eines Greifers lassen sich verkürzen, da durch die 6D-Positionserfassung die exakten Koordinaten von Abgriff- und Ablagepunkten direkt von der Steuerung ausgelesen werden können.

Wo liegen die Grenzen des Smart Flex Effectors?

Das maximale Handhabungsgewicht liegt bei 6 Kilogramm. Der mögliche Ausgleich beträgt +/- 3,0 mm in der X- und Y-Achse und -3,0 mm in der Z-Achse. Der Winkelausgleich beläuft sich auf +/- 3,4 Grad (X- und Y-Achse) beziehungsweise +/- 6,8 Grad in der Z-Achse. Angeschlossen wird der Effektor über ein 8-Poliges Sensor-/Aktorkabel via I/O oder RS-485.

„Der Smart Flex Effector ermöglicht ein neues Automatisierungslevel, mit dem Maschinenbau- und Produktionsunternehmen deutlich mehr Prozesse wirtschaftlich abbilden und ihr Anlagendesign grundlegend vereinfachen können, ohne auf teure Hochtechnologie zurückgreifen zu müssen“, kommentiert Michael Danzberger, Product Owner Smart End Effectors bei Bosch Rexroth. „Die geringen Mehrkosten für das Ausgleichssystem amortisieren sich schnell.“

Wie der Smart Flex Effector funktioniert, erläutert Danzberger in folgendem Video:

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