Zur Übersicht

Oral-Poster-Präsentationen

Einsatz von 3D-Multimaterialdruck zur schnellen Herstellung von multifunktionalen Mensch-Roboter-Kollaborations-Greifsystemen

Mittwoch (25.04.2018)
17:45 - 17:50 Uhr Kongresssaal
Bestandteil von:


Die Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) hat sich in den letzten Jahren mit Hilfe von kollaborativen Leichtbaurobotern sprunghaft entwickelt. Dadurch ergeben sich neue Einsatzgebiete in der Robotik, welche sich vor allem bei unterstützenden Tätigkeiten in der Montage ausbreiten. Zusätzlich zu den Robotern selbst werden Endeffektoren bzw. Greifer benötigt, welche den sicherheitsbedingten Mensch-Roboter-Kollaborations-Anforderungen gerecht werden. Derzeit existiert bereits eine Vielzahl an Greifern, welche jedoch erkennbare Schwächen, besonders im Hinblick auf Flexibilität, Gewicht und Preis aufzeigen. Mit Hilfe des 3D-Drucks können nun Greifsysteme entwickelt werden, welche sowohl multifunktional eingesetzt, schnell hergestellt als auch kundenspezifisch angepasst werden können. Auch der nachfolgende Montageaufwand kann aufgrund neuer Gestaltungsfreiheiten, basierend auf der Zusammenfassung mehrerer Bauteile zu einem komplexen Bauteil, reduziert werden. Selbst die Integration der Antriebstechnik in Bezug auf gedruckte Aktoren ist heutzutage möglich. Somit können pneumatische Zylinder spezifisch auf die entsprechende Anwendung angepasst werden. Eine weitere Besonderheit bei der Anwendung des 3D-Mutlimaterialdrucks ist die beliebige Konfiguration verschiedener Materialien untereinander. Somit kann ein Bauteil mit unterschiedlichen Materialeigenschaften realisiert werden. Derzeit werden in der Regel lediglich spezifisch angepasste Greifbacken und nicht die kompletten Greifer selbst auf 3D-Druckern realisiert.

Dieser Beitrag stellt nun die Möglichkeiten des 3D-Multimaterialdrucks unter der Berücksichtigung von MRK-Anforderungen dar. Dabei werden die Vorteile, besonders in Bezug auf neue Gestaltungsfreiheiten und die Möglichkeit kundenspezifischer Anpassungen, genauer erläutert. Anhand eines konkreten Beispiels wird die Entwicklung eines 3-Finger-Greifsystems mit Hilfe des Polyjet-Verfahrens mit all seinen Vor- und Nachteilen vorgestellt. Ein besonderer Fokus liegt hierbei in der Gestaltung verschiedener Fingertypen sowie das Aufzeigen von Grenzen, welche hauptsächlich auf die verfügbaren Materialien des Druckverfahrens zurückzuführen sind. Abgerundet wird der Beitrag mit einer technisch-wirtschaftlichen Bewertung, in dem ein Vergleich sowohl zu konventionell, als auch zu einem bereits additiv hergestellten Greifsystem durchgeführt wird.

Sprecher/Referent:
Nikolai Hangst
Hochschule Offenburg
Weitere Autoren/Referenten:
  • Prof. Dr. Stefan Junk
    Hochschule Offenburg