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maschine+werkzeug 09/2018

Sauggreifer ohne Druckluft

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Handling – Der neue Sauggreifer, den ein Forscherteam von der Universität des Saarlandes entwickelt hat, lässt Roboterarme Gegenstände sicher festhalten und frei im Raum bewegen – ohne Druckluft, stromsparend und leise.


Formgedächtnis

Das Verfahren beruht auf dem sogenannten Formgedächtnis der Legierung Nickel-Titan. »Formgedächtnis bedeutet, dass das Material sich an seine ursprüngliche Form erinnert und diese wieder annimmt, nachdem es verformt wurde. Fließt Strom hindurch, wird der Draht warm und seine Gitterstruktur wandelt sich so um, dass er kürzer wird. Ohne Strom kühlt er ab und wird wieder länger«, erklärt Professor Stefan Seelecke diese sogenannten Phasen-Umwandlungen.

Die haarfeinen Drähte kontrahieren also wie Muskeln, je nachdem ob Strom fließt oder nicht. »Sie haben die höchste Energiedichte aller bekannten Antriebsmechanismen. Auf kleinem Raum entwickeln sie hohe Zugkraft«, sagt er.

Wie ein Ringmuskel

Für den Vakuum-Greifer legen die Forscher Bündel dieser Drähte wie einen Ringmuskel rund um ein Metall-Plättchen, das nach oben oder unten umspringen kann wie ein Knackfrosch: Ein Stromimpuls verkürzt die Drähte und lässt das Knackfrosch-Plättchen umschnappen. Dabei zieht es an einer Gummi-Membran und erzeugt so ein starkes, tragfähiges Vakuum, wenn der Greifer auf einer flachen Oberfläche liegt. Durch die Bündelung der Drähte sind schnelle und kraftvolle Bewegungen möglich.

  • Ingenieurin Susanne-Marie Kirsch und ihr Forscherkollege Felix Welsch arbeiten an einem neuartigen Sauggreifer, der ohne Druckluft auskommt. Bild: Oliver Dietze

    Ingenieurin Susanne-Marie Kirsch und ihr Forscherkollege Felix Welsch arbeiten an einem neuartigen Sauggreifer, der ohne Druckluft auskommt. Bild: Oliver Dietze

  • »Formgedächtnis bedeutet,dass das Material sich an seine ursprüngliche Form erinnert und diese wieder annimmt, nachdem es verformt wurde.« Professor Stefan Seelecke vom Lehrstuhl für intelligente Materialsysteme an der Universität des Saarlandes. Bild: Oliver Dietze

    »Formgedächtnis bedeutet,dass das Material sich an seine ursprüngliche Form erinnert und diese wieder annimmt, nachdem es verformt wurde.« Professor Stefan Seelecke vom Lehrstuhl für intelligente Materialsysteme an der Universität des Saarlandes. Bild: Oliver Dietze

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