SMARTGrip

Druckluftfreie Greifertechnik mit integrierter Sensorik

SMARTGrip Greifer

Pneumatische Greiftechnik ist ineffizient, laut, nicht geeignet für Reinräume und die Wartung der Infrastruktur ist teuer. Immer mehr Industrieunternehmen suchen nach alternativen Antriebsarten. Wo Elektromotoren oder -magnete zu groß und schwer sind, können Formgedächtnisantriebe die Lücke füllen.

Ziel

Entwicklung eines vollelektrischen, leisen, leichten, hocheffizienten Industriegreifers der Reinraumgeeignet ist. Ermöglicht wird dies durch den Einsatz von FGL-Technologie.

Ergebnis

Bistabiler Industriegreifer mit FGL-Antrieb (4 N Greifkraft, 12 mm Öffnungshub)
Mechanik aus Festkörpergelenken
Mit 35 g Gesamtgewicht extrem leicht
90% Energieersparnis im Vergleich zu Standard-Pneumatikgreifern

Ausblick

Durch die Skalierbarkeit in Größe, Hub und Kraft sowie austauschbare Greifbacken lässt sich der Greifer an zahlreiche Anforderungen anpassen. Integration von Health Monitoring und Überwachung mittels Self-Sensing sind die wichtigsten nächsten Schritte. Die Technologie ist soweit ausgereift, dass im nächsten Schritt Lebensdauer- und Feldversuche mit dem System anstehen. Des Weiteren müssen die Materialauswahl von Gehäuse und Kinematik an Industriestandards angepasst werden.

Anwendungsbereiche

Mobile Anwendungen (Drohnen, Smart Home, etc.)
Raum- und Luftfahrt
Prothesen, E-Mobility

Entwickelt von

Dominik Scholtes, Carmelo Piritano, Andre Schieler

CAD MODEL OF THE BISTABLE SMA ACTUATOR: 1: LEAFSPRING WITH BOLT AS STROKE OUTPUT; 2: SMA WIRE BUNDLES; 3. PRECISIONS PINS AS PIVOT BEARINGS 4. FRAME WITH BUSHINGS; 5: SPRING CLAMP WITH WIRE BUNDLE ATTACHEMENT POINTS

Toggled Swivel Arm - Design

Design des Greifarmes

Design of a Compliant Industrial Gripper Driven by a Bistable Shape Memory Alloy Actuator

Conference: ASME 2020 Conference on Smart Materials, Adaptive Structures and Intelligent Systems

Within industrial manufacturing most processing steps are accompanied by transporting and positioning of workpieces. The active interfaces between handling system and workpiece are industrial grippers, which often are driven by pneumatics, especially in small scale areas. On the way to higher energy efficiency and digital factories, companies are looking for new actuation technologies with more sensor integration and better efficiencies.

Konstruktion eines Festkörpergelenkgreifers mit bistabiler Formgedächtnisaktorik

Conference: Digital-Fachtagung Mechatronik 2021

In der industriellen Fertigung sind die meisten Bearbeitungsschritte mit dem Transportieren und Positionieren von

Werkstücken verbunden. Die aktiven Schnittstellen zwischen Handhabungssystem und Werkstück sind industrielle

Greifer, die vor allem im kleinteiligen Bereich oft pneumatisch angetrieben werden. Auf dem Weg zu höherer

Energieeffizienz und digitalen Fabriken sind Unternehmen auf der Suche nach neuen Antriebstechnologien mit mehr

Sensorintegration und besseren Wirkungsgraden.

CASMART Student Design Challenge 2021:

Team “SmartGrip”: Dominik Scholtes, Carmelo Pirritano, Andre Schieler

Development and Realization of an Energy Efficient, Silent and LightWeight SMA Based Pick and Place System for Industrial Applications

Danke für die Unterstürzung an die CASMART Mentoren Aaron Stebner und Anargyros Karakalas

04.08.2021