Evolutie naar grijpers met ingebouwde intelligentie

Grijpers bestaan in allerhande vormen en formaten. Logisch ze kennen een brede inzetting in de industrie en passen zich graag aan het te behandelen product aan. Een ei vraagt nu eenmaal om een meer fluwelen toets dan een metalen blok. Achter de grijper zelf kunnen meerdere technologische principes schuilgaan, klemmen toont zich daarin het populairst. De aandrijving gebeurt hetzij hydraulisch, hetzij pneumatisch hetzij elektrisch. De laatste jaren is er een duidelijke trend naar elektrisch maar de evolutie stopt daar niet. Grijperfabrikanten komen nu ook op de proppen met exemplaren met ingebouwde intelligentie.

Vacüum, magneet of klemmen. De gebruikers heeft opties voorhanden om het grijpproces in zijn productie in te richten. Het zal vooral het te behandelen product zijn dat de keuze oplegt. Vacüum leent zich bijvoorbeeld uitstekend voor vlakke producten, terwijl magneten vragen om metalen producten. De techniek met de breedste inzetbaarheid is echter klemmen. Om de grijper het product stevig te laten vasthouden kan een beroep gedaan worden op drie mogelijke aandrijvingen: hydraulisch, pneumatisch en elektrisch. Elk heeft zijn eigen troeven en specifieke eigenschappen die zich meer of minder voor bepaalde toepassingen zullen lenen. Hydraulische grijpers kunnen bijvoorbeeld tot een zeer hoge krachtontwikkeling komen, wat ze tot de eerste keuze maakt in zware industriële omgevingen. Pneumatisch kan door zijn eenvoud en keuzevrijheid aan componenten dan weer in een brede waaier van sectoren en toepassingen terecht. Elektrische grijpers blinken daarentegen uit in een ‘cleane’ werking, zonder vloeistoffen, zonder luchtverbruik en met een grote regelbaarheid.

Naar elektrisch aangedreven
Pneumatische grijpers lijken dus voorlopig het pleit in hun voordeel te beslechten. Industrie 4.0 dreigt daar echter anders over te beslissen. Om zich ook in een productieomgeving die gedicteerd wordt door krimpende seriegroottes en meer productvariaties blijvend te dienste te kunnen stellen, moeten grijpers een groter adaptief vermogen aan de dag beginnen leggen en toch voldoende snelheid en nauwkeurigheid behouden. Dat vraagt om een hogere regelbaarheid en laat dat nu net het domein zijn waarop servo-elektrische grijpers het beste hun mannetje staan. Met deze technologie is het immers mogelijk om uiterst precies te regelen hoever de grijper zich opent of sluit en hoeveel klemkracht hij daarbij genereert en welke slaglengte exact nodig is. Het programmeren kan nu eenmaal volledig vrij gebeuren. Dergelijke grijpers brengen echter een serieus hoger kostenplaatje met zich mee dan de pneumatische, die intussen ook al een servovariant met meer regelbaarheid kennen. De verandering van het grijperpark over heel de industrie zal dan ook geleidelijk verlopen. Want intussen staat de techniek niet stil en blijven grijpers over alle divisies heen zich ontwikkelen met meer hoogwaardige materialen en een preciezere werking. We zitten al enkele jaren met meerdere cijfers achter de komma. Dat resulteert in een evolutie naar een steeds hogere nauwkeurigheid in combinatie met een groeiende levensduur.

Naar geïntegreerde intelligentie
Waar fabrikanten van grijpers wel voor een revolutie kunnen zorgen, is de komst van ingebouwde intelligentie. En dat kan op verschillende manieren gerealiseerd worden. Zo zijn er vandaag grijpers die zich ogen hebben aangemeten. Aan de hand van camera’s en sensoren kunnen ze een perfecte inschatting maken van het product dat eraan komt en welke krachten nodig zijn om voldoende klemkracht te ontwikkelen en tegelijkertijd het product niet te beschadigen. En welke snelheid mogelijk is om zo rendabel mogelijk te werken en toch tijdig genoeg af te remmen om geen schade te veroorzaken. Dat vraagt uiteraard om een ingebouwde processor die de berekeningen snel en accuraat kan uitvoeren. Daarnaast kunnen grijpers een stem krijgen. Door ze uit te rusten met een touchscreen, stelt de fabrikant ze in staat om in dialoog te gaan met de operator. Een geheugen kan er verder voor zorgen dat hij alles onthoudt over producten, zodat hij ze bij een volgende batch meteen herkent en zichzelf weer perfect afregelt. Ook digitalisering doet dus zijn intrede bij grijpers. Waar bepaalde pneumatische of elektrische functies vroeger moesten ingelost worden met meer componenten, kan geavanceerde software vandaag een deel van het takenpakket overnemen. Dat geeft machinebouwers en eindgebruikers niet alleen meer mogelijkheden, maar laat ze ook plaats besparen in hun toepassingen.


Festo AG & Co. KG


Elektrische grijpers werken zonder perslucht en zonder vloeistoffen.


Grijpers moeten te allen tijde rekening houden met het product dat ze omklemmen.  Beeld: Festo AG & Co. KG.


Klemmen is de meest toegepaste techniek.


Pneumatische grijpers zijn vooralsnog het populairst maar elektrisch heeft de toekomst.

Tekst Valérie Couplez  |  Beeld Festo, Schunk, ZVS Techniek