Robotergreifer und Endeffektoren:Verwendung, Vorteile und Kostenanalyse

Dieser Leitfaden bietet ein umfassendes Verständnis von Endeffektoren – was sie sind, wie sie funktionieren und wie Sie den richtigen für Ihre Anwendung finden.

Endeffektoren sind der Schlüssel zu jeder Roboteranwendung. Endeffektoren sind die Geräte, die es Ihrem Roboter ermöglichen, mit Teilen und Komponenten zu interagieren. Aus diesem Grund sind sie ein wichtiger Faktor, um sicherzustellen, dass Ihr Roboter die gewünschte Anwendung ausführen kann. Wenn Sie diesen Artikel lesen, werden Sie sicherer wissen, was Endeffektoren sind und wie Sie den richtigen für die Aufgabe auswählen. Themen in diesem Artikel: 

• Was ist ein Endeffektor?
• Wofür werden Endeffektoren verwendet?
• Irgendwelche bekannten Herausforderungen mit Endeffektoren?
• Woher Endeffektoren beziehen?
• Was kostet ein Endeffektor?

Was ist ein Endeffektor?

Endeffektoren sind das Teil des Roboters, das mit den Teilen oder Komponenten in der Umgebung interagiert. Manchmal werden sie als „End-of-Arm-Tooling“ oder „Manipulator“ bezeichnet. Endeffektoren befinden sich am Ende des Roboterarms. Es gibt viele Arten von Endeffektoren für verschiedene Arten von Anwendungen. Einige Beispiele für Endeffektoren sind: 

• Mechanische Greifer
• Pneumatische Greifer
• Saugnäpfe
• Schweißbrenner
• Magnetischer Greifer
• Laser
• Vision-System

Wofür werden Endeffektoren verwendet?

Ein Endeffektor ist ein Gerät, das der Roboter verwendet, um seine vorgeschlagene Aufgabe auszuführen. Der Endeffektor ist oft eine Art Greifer, der zum Manipulieren von Teilen verwendet wird. Palettierroboter verwenden beispielsweise Endeffektoren, um Kartons aufzunehmen und zu bewegen. Diese Endeffektoren sind üblicherweise entweder mechanische/pneumatische Greifer oder Saugnapfsysteme. Aber nicht alle Anwendungen erfordern, dass der Roboter Teile manipuliert. Bei Schweißanwendungen haben Roboter Schweißbrenner am Ende ihres Arms montiert. Der richtige Endeffektor ermöglicht es diesem Roboter, seine Schweißaufgabe zu erfüllen.

Für jede Roboterlösung werden Endeffektoren benötigt. Ohne Endeffektoren wären Roboter ziemlich nutzlos! Endeffektoren sind für die ordnungsgemäße Ausführung der Aufgabe des Roboters von entscheidender Bedeutung. Einige gängige Anwendungen für Endeffektoren sind:

• Greifer und Saugnäpfe
  • Materialhandhabung
  • Auswählen und platzieren
  • Montage
  • Sortieren
• Schweißbrenner und Laser
  • Schweißen
• Vision-Systeme
  • Inspektion
  • Messtechnik
  • Barcode-Scannen und optische Zeichenerkennung

Die spezifische Lösung hat den größten Einfluss darauf, welchen Endeffektor Sie auswählen sollten. Stellen Sie sich zum Beispiel vor, Sie erwägen eine Roboterlösung für Ihre Teilesortierungsanwendung. Sie haben sich bereits für einen Delta-Roboter entschieden, da es sich um eine Hochgeschwindigkeitsanwendung mit geringer Nutzlast handelt. Wie kann man Eisen- von Nichteisenteilen trennen? Sie können sicherlich einen mechanischen Greifer verwenden, wenn die Teile Kanten haben, die eine Aufnahme ermöglichen. Aber eine bessere Lösung könnte ein elektromagnetischer Greifer sein. Dies sind die Arten von Überlegungen, die bei der Auswahl des richtigen Endeffektors erforderlich sind.

Irgendwelche bekannten Herausforderungen mit Endeffektoren?

Es gibt sicherlich Herausforderungen bei Endeffektoren, da sie eine so kritische Komponente des Designprozesses sind. Wenn Sie diese Herausforderungen verstehen, können Sie potenzielle Kopfschmerzen in Zukunft vermeiden. Einige häufige Herausforderungen sind:

• Auswahl des richtigen Endeffektors
• Effektorkontrolle beenden
• Wartung

Auswahl des rechten Endeffektors

Die Wahl des richtigen Endeffektors ist entscheidend, um sicherzustellen, dass Ihr Roboter ordnungsgemäß funktioniert. Die Wahl des falschen Werkzeugtyps kann negative Auswirkungen haben, die von einer verringerten Betriebseffizienz bis hin zur Unfähigkeit, die Aufgabe erfolgreich auszuführen, reichen. Zum Beispiel ist es offensichtlich, dass Sie einen mechanischen Greifer nicht für eine Schweißanwendung verwenden können. Aber was ist mit einem mechanischen Greifer vs. einem Saugnapfsystem? Diese Entscheidung hängt oft von der Form, Größe und Komplexität des Teils ab. Integratoren und Lieferanten haben möglicherweise die Möglichkeit, einen Machbarkeitsnachweis für Ihre Anwendung zu erstellen. Dieser Proof-of-Concept-Test sollte die Verwendung verschiedener End-of-Arm-Tools umfassen, um die beste Wahl für Sie zu ermitteln.

Neben dem Endeffektortyp gibt es bei der Auswahl eines Endeffektors genauere Überlegungen. Es gibt viele verschiedene Hersteller von Endeffektoren mit jeweils mehreren Modellen und verschiedenen Versionen mit einzigartigen Spezifikationen. Diese Spezifikationen sollten je nach Anwendung und Greifertyp sorgfältig geprüft werden:

• Griff-/Saugkraft
• Greiferhub
• Präzision
• Gewicht
• Größe
• Taschenlampe

Endeffektor-Steuerung

Wie Sie den Endeffektor steuern, ist eine weitere Überlegung beim Design Ihres Robotersystems. Endeffektoren benötigen zum Betrieb entweder elektrische oder elektrische und flüssige Energie. Mit der Steuerung Ihres Endeffektors können Herausforderungen verbunden sein. Es wäre beispielsweise unklug, einen Endeffektor zu wählen, der eine Pneumatik ohne Druckluft in der Nähe des Roboters benötigt und keine Pläne zum Hinzufügen dieser Infrastruktur besteht. Unterschiedliche Endeffektoren, die Strom benötigen, können unterschiedliche Stromanforderungen haben. Es ist wichtig, diese Anforderungen im Voraus zu verstehen und sicherzustellen, dass Sie über ein angemessenes Kontrollsystem für den Betrieb Ihres Endeffektors verfügen. Nicht alle Endeffektoren sind mit Ihrem Robotersystem oder Ihrer bestehenden Infrastruktur kompatibel.

Wartung

Wie alle Geräte in Ihrer Einrichtung erfordern Endeffektoren eine routinemäßige Wartung. Die Einhaltung des vom Hersteller empfohlenen Wartungsplans ist entscheidend, um das Beste aus Ihrer Investition herauszuholen. Die Nichtbeachtung dieses Plans kann zum Ausfall des Endeffektors führen und möglicherweise andere Geräte beschädigen. Zu den üblichen Wartungsaufgaben für Endeffektoren gehören: 

• Reinigung
• Einfetten
• Dichtungsersatz
• Feder- und Lagerwechsel
• Auf Lecks prüfen

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Woher Endeffektoren beziehen?

Endeffektoren werden von Roboterherstellern, Komponentenherstellern von Drittanbietern und einigen Integratoren und Fachgeschäften hergestellt. Damit steht Ihnen eine große Auswahl an Ressourcen für die Beschaffung von Endeffektoren zur Verfügung. Die meisten Lieferanten können Ihnen helfen zu verstehen, welche Arten von Endeffektoren für Ihre Anwendung geeignet sind. Für einfache Anwendungen ist es oft sehr praktisch, einen der vom Hersteller gelieferten Endeffektoren zu verwenden. Für einige spezielle Anwendungen müssen Sie sich jedoch möglicherweise an einen Drittanbieter oder Integrator wenden.

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Was kostet ein Endeffektor?

Die Endeffektorkosten variieren stark je nach Art und Komplexität des Endeffektors. Ein kleiner pneumatischer Greifer oder ein kleines Saugnapfsystem könnten nur wenige Hundert Euro kosten. Komplexere oder spezialisierte Greifer oder große Systeme können mehrere tausend Dollar kosten. Leistungsstarke Elektromagnete, Schweißsysteme oder High-End-Vision-Systeme können mehrere Zehntausend Dollar (USD) kosten. Die Endeffektorkosten sollten beim Erstellen eines ROI-Falls für Ihr Automatisierungsprojekt berücksichtigt werden. Wenn Sie diesen Faktor vernachlässigen, kann dies Ihre ROI-Rechnung erheblich verändern.

Kann ein Projekt mit einem kostspieligen Endeffektor für Sie dennoch eine positive Nettoinvestition sein? Um dies zu beantworten, müssen Sie zunächst die wahren Kosten des Prozesses verstehen, den Sie automatisieren möchten. Mit unserem Investitionsrechner erhalten Sie einen Überblick über die Kosten, die Ihnen entstehen und wie viel Sie durch die Automatisierung erzielen können.