Intelligenter, flexibler Drei-Finger-Greifer mit integrierter Sensorik

Der flexible Drei-Finger-Greifer kann Werkstücke unterschiedlicher Größe und Form kraftgeregelt und sensorgestützt greifen. Der integrierte Mikrocontroller übernimmt die Steuerung des Greifers, die Auswertung der Sensorinformationen und die Koordination aller Prozessschritte. Der gesamte Montagevorgang wird hierbei im Greifer hinterlegt und kann mittels grafischer, anwendungsbezogener Programmierumgebung in den Greifer eingegeben werden. Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung von mechatronischen Systemen mit integrierter und hochwertiger Steuerungstechnik zur maßgeblichen Reduktion der Inbetriebnahme- und Umrüstzeiten.

Der intelligente flexible Drei-Finger-Greifer ermöglicht es, Werkstücke unterschiedlicher Größe und Form kraftgeregelt zu greifen. Der Greifvorgang wird von taktilen Sensoren an den Fingerkuppen und einer Bildverarbeitung, die ohne externen PC auskommt, unterstützt. Darüber hinaus übernimmt der integrierte Mikrocontroller die Steuerung des Greifers, die Auswertung der Sensorinformationen und die Koordination aller Prozessschritte.

Die Aufgabe der integrierten Steuerung geht über die Regelung des Greifvorgangs hinaus, da der Greifer Wissen über den gesamten Montagevorgang besitzt und somit unabhängig von einer externen Koordinierungseinheit die Aufgaben durchführen kann. Somit ist er in der Lage, den Roboter zu steuern und ihm Fahrbefehle vorzugeben. Da dieser über eine standardisierte Schnittstelle verfügt, kann der Greifer an einer beliebigen Robotersteuerung, unabhängig vom Typ bzw. Hersteller, die einprogrammierte Tätigkeit vornehmen. Die Montageschritte werden hierbei anwendungsbezogen über eine grafische Programmierumgebung, die von allen Implementierungsdetails abstrahiert, definiert, damit der Programmierer möglichst schnell und einfach neue Anwendungen mit geringem Einarbeitungsaufwand erstellen kann. Somit wird dem Ziel der schnellen und einfachen Inbetriebnahme bzw. Umrüstung Genüge getan.

Der flexible Drei-Finger-Greifer vereint somit alle Merkmale flexibler, modularer und autonomer Handhabungsgeräte zur Reduktion der Inbetriebnahme- und Umrüstzeit, insbesondere im Umfeld sich ständig verändernden Produktionsbedingungen. Diese Konzepte, die auf beliebige periphere Geräte anwendbar sind, tragen zu einer erheblichen Steigerung der Flexibilität bei, die in vielen variantenreichen Produktionsbedingungen und Erzeugnissen mit geringer Produktlebenszykluszeit wichtig ist.

Der Lehrstuhl FAPS der Universität Erlangen-Nürnberg ist spezialisiert im Bereich der Handhabungs- und Montagetechnik, der Entwicklung von Steuerungstechnik, der Elektronikproduktion sowie in der Planung von Produktionsanlagen für mechatronische Produkte.

Die sinnvolle Verlagerung der Steuerungslogik in die peripheren Geräte, die über standardisierte Softwareschnittstellen mit der Außenwelt interagieren, erlaubt es, den Entwicklungsaufwand von Steuerungssoftware maßgeblich zu reduzieren. Autarke Plug&Produce-fähige Steuerungen mit verteilten Diensten bieten neben der Einsparung des Konfigurationsaufwands eine höhere Gesamtausfallsicherheit, bedingt durch die unmittelbare Anpassung jeder Einheit an neue Produktionsbedingungen zur Laufzeit und dem Fehlen einer zentralen, übergeordneten Koordinierungsinstanz, deren Ausfall zum Stillstand der gesamten Produktion führt.

Der Drei-Finger-Greifer und die Steuerungskonzepte richten sich in erster Linie an Anwender aus dem Anlagenbau, dem Automatisierungs- und Montagebereich.

Das System wird im Rahmen der Sonderschau „Berührungslose Messtechnik“ anlässlich der Control 2005 in Sinsheim, 26. bis 29. April, in Halle 7, Stand 7128, vorgestellt. Die Sonderschau will einen Beitrag zur Verbreiterung der Akzeptanz berührungsloser Messtechnik leisten, indem an einigen ausgewählten Exponaten die Konstruktionsprinzipien, Eigenheiten und Grenzen der neuen Messmöglichkeiten demonstriert werden. Die Sonderschau findet mit Unterstützung der P. E. Schall GmbH, den Mitgliedern des Control-Messebeirats und der Fraunhofer-Allianz Vision statt.

Fachliche Anfragen:
Universität Erlangen-Nürnberg
Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik
Dipl.-Inf. Wolfgang Wolf
Telefon 0 91 31/8 52 72 52
E-Mail: wolf@faps.uni-erlangen.de

Presse-Anfragen:
Fraunhofer-Allianz Vision
Regina Fischer, M. A.
Telefon 0 91 31/7 76-5 30
E-Mail: vision@fraunhofer.de

Die Fraunhofer-Allianz Vision ist ein Zusammenschluss von Fraunhofer-Instituten zu den Themen Bildverarbeitung, optische Inspektion und 3-D-Messtechnik, Röntgenmesstechnik und zerstörungsfreie Prüfung.