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Ausgewählte Ausgabe: 06-2017 Ansicht: Modernes Layout
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Greiferwerkzeug erzielt vierfache Kraft dank industriellem 3D-Druck

Die neuen Roboter für den Pick-&-Pack-Bereich waren bereits bestellt, als die Langen Group, Zulieferer eines großen amerikanischen Lebensmittelherstellers, die Konzeption eines Greiferarms „in Angriff nahm“. Damit sollen die Roboter abgefüllte Tüten greifen und in Kartons verpacken. Dann stießen die Ingenieure auf ein Problem: Der Greifer musste ultraleicht sein. Um mit der maximalen Geschwindigkeit des Roboters arbeiten zu können, sollten es zusammen mit dem Produkt nicht mehr als 2 kg sein. Das verwendete Endstück durfte nur weniger als 500 g wiegen.


Bild 1.  Unterseite des Sauggreifers, dessen Kanäle im Saugloch oben am Werkstück münden: Es wäre nicht möglich gewesen, diese Löcher mit einem konventionellen Verfahren herzustellen.

Bild 1.
Unterseite des Sauggreifers, dessen Kanäle im Saugloch oben am Werkstück münden: Es wäre nicht möglich gewesen, diese Löcher mit einem konventionellen Verfahren herzustellen.

Die Langen Group, ein weltweit tätiger Anbieter von Warenumschlags- und Warenverpackungsausrüstung, wandte sich an Anubis 3D, eine Division der Anubis Manufacturing Consultants Corporation mit Sitz im kanadischen Mississauga. Tharwat Fouad, Präsident bei Anubis, fasst die grundlegende Herausforderung so zusammen: „Die Gewichtsbeschränkung schloss Aluminium oder Metallblech als Material aus. Für einen schwereren Metallgreifer hätten größere Roboter bestellt werden müssen, die teurer gewesen wären – zudem bestand auch noch ein hoher Zeitdruck.“
Darüber hinaus sollte sich das Werkzeug ohne Muttern und Schrauben befestigen lassen, damit das Bedienpersonal die Greifereinheiten einfach und schnell auswechseln kann. „Es gab insgesamt zwei völlig verschiedene Konfigurationen, diverse Formen und drei Kartongrößen“, erklärt Fouad. „Der Kunde wünschte sich ein Werkzeug, das sich für alle Größen eignet und dabei nicht mehr als 500 g wiegt – und das so schnell wie möglich.“

 Wahl der richtigen Fertigungstechnologie

Fouad und sein Team hatten bereits für frühere Kundenprojekte den Markt studiert und Erkenntnisse über die jeweiligen Fertigungstechnologien gesammelt. „Systeme zur additiven Fertigung mit Kunststoffen werden vor allem im Rapid Prototyping verwendet. Doch unsere Beweggründe waren völlig andere. Wir wollten funktionale Endkomponenten produzieren und waren überzeugt, dass der industrielle 3D-Druck auch dafür die richtige Technologie ist.“
Nachdem die Entscheidung für die additive Fertigung gefallen war, führte Fouad eine detaillierte Analyse der zahlreichen, auf dem Markt erhältlichen Fertigungssysteme durch. Er wählte schließlich das Modell „Formiga P 100“ von EOS. „In wenigen Tagen wurde das System geliefert und in Betrieb genommen. Die Bedienung war relativ einfach zu erlernen. Der Anbieter war immer an unserer Seite, bis wir selbst Experten für die Technologie wurden. Auch jetzt, einige Jahre später, sind wir mit der damaligen Entscheidung noch sehr zufrieden.“
Um die Akzeptanz der additiven Fertigung zu steigern, ist es laut Fouad elementar, jahrzehntealte Denkmuster aufzubrechen. „Es ist möglich, anstelle von Metall Kunststoffe einzusetzen, wenn dies ingenieurwissenschaftlich fundiert geschieht. Wichtig ist, sich auf die Teilegeometrie zu konzentrieren und die traditionellen Bedenken bezüglich der Komplexität von Bauteilen einfach ,über Bord zu werfen‘. Die Technologie ist diesbezüglich nämlich keinen Einschränkungen unterworfen.“

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Autoren

 Christian  Waizenegger

ist Business Development Manager Industry bei EOS in Krailling bei München.

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