Eichenberger: Individuelle Kugelgewindetriebe Sicher greifen dank​ Gewindespindel

Redakteur: Konrad Mücke

Industrielle Tätigkeiten werden zunehmend für Frauen attraktiv. Allerdings scheitert manche Berufswahl an der erforderlichen körperlichen Kraft. Kugelgewindetriebe von Eichenberger sorgen dafür, dass Frauen auch in bislang typischen Männerdomänen überzeugen können.

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Zunehmende Vielfalt: Abgestimmt auf individuelle Forderungen verwirklicht der Schweizer Spezialist für Gewindetriebe immer wieder neue Kombinationen aus gerollten Spindeln, Muttern, Rückführungen, Dichtungen und Flanschen.
Zunehmende Vielfalt: Abgestimmt auf individuelle Forderungen verwirklicht der Schweizer Spezialist für Gewindetriebe immer wieder neue Kombinationen aus gerollten Spindeln, Muttern, Rückführungen, Dichtungen und Flanschen.
(Bild: Eichenberger AG)

Für gleiche Bedingungen bei Arbeiten, für die hohe Handkräfte zum Halten und Bewegen von Werkzeugen und Bauteilen erforderlich sind, sorgt der Schweizer Gewindespezialist Eichenberger. Dafür hat er den Robotik-­Handschuh Ironhand entwickelt und verwirklicht. Leise, schlanke und überaus belastungsfähige Kugelgewindetriebe heben die Benachteiligung des anatomisch bedingten Kraftunterschieds zwischen Männern und Frauen komplett auf.

Der Biologie vergleichbare Mechanik

Der Robotik-Handschuh verstärkt den menschlichen Griff mithilfe einer patentierten Technologie. Seine Funktion ähnelt der unserer Hände. Ein Handgriff wird normalerweise von den Muskeln des Unterarms und der Hand eingeleitet. Diese Muskeln ziehen die Sehnen, die von den fünf Fingern ausgehen. Der Robotik-Handschuh arbeitet vergleichbar. Druckempfindliche Sensoren in den Fingerspitzen des Handschuhs erkennen das Ergreifen eines Gegenstands. Ein Mikrocomputer berechnet die erforderliche Antriebsleistung beziehungsweise Antriebskraft. Servomotoren treiben fünf filigrane, dennoch robuste, kaltgerollte Kugelgewindetriebe mit 5 mm Durchmesser und 2 mm Steigung an. Dünne Drahtsehnen führen zu den Fingern des Handschuhs. Sie bewegen die Finger. Zusätzlich zur menschlichen benötigte Kraft erzeugen die motorisch angetriebenen Gewindespindeln. Dabei steigt die Kraft mit einem höheren Druck auf die Sensoren. Der Robotik-Handschuh erkennt, wie der Benutzer einen Gegenstand greift. Er passt die Greifbewegung automatisch an.

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Gemeinsam entwickelt

Für den Robotik-Handschuh hat die Eichenberger Gewinde AG gemeinsam mit Bioservo Technologies perfekt passende Gewindetriebe entwickelt. Bioservo ist ein weltweit führendes Unternehmen im Bereich des weichen Exoskeletts und der motorischen Unterstützung. Es fokussiert auf Arme und Hände. Martin Remning Wahlstedt, Development Director, ist von der Zusammenarbeit mit dem Schweizer Gewindespezialisten begeistert: «Das Herzstück im Bausatz von Ironhand bilden fünf elektrisch angetriebene, kaltgerollte Kugelgewindetriebe. Sie setzen die Drehbewegung der kleinen Motoren in eine Linearbewegung um und sorgen für eine, auch für uns, überraschend hohe Antriebsleistung. Dank dieser feinen, leichtgewichtigen und doch sehr zuverlässigen und genauen Antriebskomponenten konnten wir eine effiziente, bequem zu tragende Steuereinheit entwickeln, die optimal in einen Rucksack passt.»

Universell nutzbar

Die Robotik-Handschuhe gibt es in vier unterschiedlichen Grössen. Sie können von Links- und Rechtshändern getragen werden. Im Akkupack, das wie ein Rucksack getragen wird, befinden sich ein Rechner und die fünf Einheiten aus Motoren und Kugelgewindetrieben für die einzelnen Fingerglieder. Der hohe Wirkungsgrad von über 94 Prozent gewährleistet eine optimale Antriebsleistung. Maximal kann das System innerhalb weniger Millisekunden 80 N Griffkraft zur Verfügung stellen. Jeweils drei in der Mutter eingebaute, ausgeklügelte Einzelgang-Rückführungen tragen dazu bei, dass die Antriebseinheiten besonders leicht und wirtschaftlich sind.

Dank unterschiedlicher, von den Trägern der Robotik-Hand einstellbarer Programme treiben die Kugelgewindetriebe die Finger äusserst präzise und positionsgenau an. Wählbar sind für die Bewegungen die Varianten Sensorempfindlichkeit, Kraft, Fingersymmetrie und Verriegelungstendenz. Um die Profile zu wechseln, reicht ein Tastendruck auf die im Brustbereich angebrachte Fernbedienung. Über diese Einstellungen ist es möglich, im Laufe eines Arbeitstages flexibel auf unterschiedliche Bedingungen zu reagieren. Zudem können mehrere Nutzerinnen und Nutzer mit einem System im Wechsel arbeiten.

Schweres leicht halten und bewegen

Mit der Robotik-Hand können nunmehr auch Frauen mühelos anstrengende, sich häufig wiederholende sowie dynamisch und statisch hohe Kräfte erfordernde Tätigkeiten ausführen. So wurde diese Arbeitshilfe in unterschiedlichen Branchen bereits getestet. Das betrifft unter anderem die Elektrokonfektion. Dort sind Kabel mit einer Zange manuell abzuisolieren, zu crimpen und zu schneiden. Dank der Robotik-Hand können das nun auch Frauen über viele Stunden bewältigen.

Die Robotik-Hand unterstützt auch beim längeren statischen Halten von Gegenständen, beispielsweise beim Installieren von Glasscheiben. Auch bei anderen Tätigkeiten im Hoch- und Tiefbau leistet sie wertvolle Dienste. So können Bedienerinnen schwere Geräte, zum Beispiel elektrische Schleifmaschinen, Schraubendreher oder gar Presslufthämmer, dank der Kraftverstärkung sicher und zuverlässig halten und führen. Ebenso gilt dies für eine Vielzahl weiterer Branchen. Beim Schneiden von Metall mit Winkelschleifern oder beim Ent- und Beladen von Verpackungen in der Logistik sorgt die Robotik-Hand für die benötigten Kräfte und eine lange Ausdauer. - kmu - SMM

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