Was sind Endeffektoren?
Endeffektoren werden in Industrierobotern eingesetzt, die Produktionsprozesse in Fabriken automatisieren, um Produkte mit hoher Effizienz zu montieren, zu prüfen und zu transportieren. Die Automatisierung von Produktionsprozessen wird als Fabrikautomation (FA) bezeichnet, die sich auf die Automatisierung im weitesten Sinne bezieht. In der Vergangenheit wurde die Bearbeitung beispielsweise von Arbeitern durchgeführt, die anhand von CAD-Daten manuell Programme in Maschinen eingaben. Heutzutage jedoch, mit der Entwicklung der Technologie, kann die Bearbeitung automatisch erfolgen, indem die Daten in ein CAM-System geladen werden. Auch dies fällt in den Bereich der FA. Industrieroboter sind eng in diese Automatisierungsprozesse eingebunden und müssen in der Lage sein, die Aufgaben in der gleichen Weise auszuführen, wie ein Mensch sie ausführen würde.
Die Arme von NC-Industrierobotern sind gelenkig gelagert, um sicherzustellen, dass sie genauso reibungslos funktionieren wie menschliche Arme. Diese Roboterarme werden als Roboterarme oder Manipulatoren bezeichnet.
Endeffektoren sind Peripheriegeräte, die am Handgelenk eines Industrieroboters angebracht sind. Sie werden manchmal auch als End-of-Arm-Tooling (EOAT) oder Roboterhände bezeichnet.
Die meisten Endeffektoren sind mechanisch oder elektromechanisch und fungieren als Greifer, Prozesswerkzeuge oder Sensoren. Es gibt viele verschiedene Arten von Endeffektoren, von Zweifingergreifern für Pick-and-Place bis hin zu Systemen mit komplexen Sensoren zur Nachbildung menschlicher Kräfte. Der Endeffektor übernimmt tatsächlich die Funktion eines menschlichen Fingers oder einer Handfläche.
Anwendungen von Endeffektoren
Der Vorteil von Endeffektoren besteht darin, dass der Typ je nach der vom Roboter ausgeführten Aufgabe geändert werden kann. Zu den typischen Prozessen, die von Industrierobotern in Fabriken ausgeführt werden, gehören die folgenden Aufgaben: Montage, Transport und Pick-and-Place. Da diese Prozesse häufig das Greifen und Manipulieren von Objekten beinhalten, ist ein Greifer der Endeffektor der Wahl für die mit dem Roboter verbundene Hand.
Greifer werden mit Blick auf die Funktion der menschlichen Hand entwickelt und sind daher leicht in den Roboter als Prozess zu integrieren. Da die menschliche Hand multifunktional und komplex ist, wurden mehr Arten von Greifern als andere Endeffektoren entwickelt. Ein Beispiel hierfür ist der Fingergreifer. Fingergreifer haben zwischen zwei und sechs Fingern und verfügen über ähnliche Funktionen wie die menschliche Hand.
Andere Greifer sind Vakuumgreifer, Magnetgreifer und Nadelgreifer, und es werden ständig neue Technologien entwickelt.
Es ist also festzustellen, dass die Technologieentwicklung allein bei den Endeffektoren ein breites Spektrum umfasst.
Wie wählt man einen Endeffektor aus?
Industrieroboter können fast alles tun, was auch mit motorisierten Maschinen möglich ist, z. B. Schweißen und Lackieren. Im Zuge der Weiterentwicklung von Industrierobotern wurden auch Endeffektoren entwickelt, die sich an die jeweiligen Anwendungen anpassen. Es gibt eine große Auswahl, um den unterschiedlichsten Anforderungen gerecht zu werden. Ein Endeffektor kann jedoch nicht alle Anforderungen erfüllen. Wenn ein Industrieroboter für mehrere Prozesse zuständig ist, wird daher ein automatischer Werkzeugwechsler (ATC) eingesetzt: Ein ATC ist ein Gerät, das die Endeffektoren des Roboters automatisch an- und abkoppelt und es dem Roboter ermöglicht, je nach Situation zwischen den Endeffektoren zu wechseln. Das Umschalten ist zwar zeitaufwändig, kann aber an eine Vielzahl von Aufgaben angepasst werden.
Auf diese Weise sind die Endeffektoren für jede Situation gerüstet und können für eine Vielzahl von Tätigkeiten eingesetzt werden, wobei die erforderliche Leistung und die Umweltbeständigkeit berücksichtigt werden.
Die Zukunft der Endeffektoren ist vielversprechend und bietet eine breite Palette an Möglichkeiten, da ständig neue Technologien entwickelt werden.