Handhabungssysteme und ihre Anwendung

Unter Handhabungstechnik oder wie auch oft genannt „Handhabungssytemen“ versteht man jene Geräte, die den Materialfluss von einer zu einer anderen Fertigungsstelle vollziehen können.
Der Begriff kommt aus dem Englischen (handling), deswegen spricht man auch von Handlingsystemen oder Handlingsmodulen.
Weitere geläufige Bezeichnungen sind „Balancer“ oder „Manipulator“. Diese Begriffe treten besonders in der Automatisierungs- oder Antriebstechnik auf.
Die Handhabungstechnik unterscheidet zwischen dem Fördern und dem Lagern. Beide sind feste Bestandteile des Materialflusses und haben auf die Fertigung des Werkstückes nur mittelbaren Einfluss.
Handhabungseinrichtungen sind zum Beispiel programmgesteuerte Industrieroboter, Einlegegeräte und Dosieranlagen.
Ein weiterer Begriff, der in diesem Zusammenhang auftaucht, ist die „Pick-and-Place-Anwendung“.
Darunter sind Handhabungseinrichtungen zu verstehen, welche einzelne Bauteile mittels eines Greifers aufnehmen und zum Fertigungsort hin- oder wegbringen. Ein so ausgerüsteter Manipulator kann ähnlich einem Kran drehbar von einer Säule aus handeln oder auch mit einem Schienensystem versehen werden.
Durch das Schienensystem kann man einen sehr großer Arbeitsradius gewährleisten.

Folgende Handhabungssysteme werden voneinander unterschieden:
a.) speichern (ungeordnet und geordnet, stapeln, palettieren);
b.) die Menge verändern (zusammenführen oder teilen, vereinzeln, portionieren, verteilen);
c.) kontrollieren (auf Vollzähligkeit, Größe usw.);
d.) sichern (halten oder lösen, greifen);
e.) bewegen (schwenken, verschieben, drehen, ordnen, positionieren).
In der Regel können von den Handhabungssystemen mehrere der oben genannten Funktionen ausgeführt werden.

Grundlage von Handhabungssystemen sind oft Förderbänder

Bei den Handhabungssystemen werden ständig modernere Handlungen ausgeführt. So kann ein Handlingsystem beispielsweise mit Vakuum arbeiten oder auch als Schlauchsystem ausgeführt sein.
In der Greifertechnik werden moderne pneumatische Systeme eingesetzt.
Bei den Handhabungssystemen spielt ebenfalls das CAD-System (Computer Aided Design), also computergesteuerte Handhabungssysteme, eine zunehmend große Rolle.
Mit spezieller Software werden die Handlingsysteme gesteuert und auf dieser Grundlage kann wesentlich effektiver und genauer gehandelt werden.
Eine neue Erkenntnis stützt sich auf die Erfahrungen des amerikanischen Marktforschungsunternehmens VDC (Venture Development Corporation) und geht davon aus, dass Veränderungen auf dem Markt ein schnelles Reagieren der Produktion erfordern. Computergestützte Systeme bringen nicht nur eine höhere Effektivität, sondern auch eine viel größere Flexibilität.
Flexible Handhabungssysteme haben den Vorteil, dass man mit einer einzigen Fertigungsanlage verschiedene Produkt-Familien herstellen kann und außerdem ohne größere Umrüstzeiten von einem Produkt auf ein anderes umzustellen in der Lage ist. Das wiederum zieht den Vorteil nach sich, dass eine bessere Anpassung an den Markt möglich ist.
Flexible Handhabungssysteme garantieren also eine höhere Produktionskapazität, die einher geht mit einer Verbesserung der Qualität insgesamt.
Ein anderer Vorteil der Handhabungssysteme sind die lastgesteuerten Systeme, die den Mitarbeiter vor Ort bei schweren Bauteilen unterstützt. Dabei wird gleichzeitig auch der Montageprozess präzisiert.
Die gebräuchlichsten Handhabungssysteme sind Greifer, Greifmittel insgesamt, Krane, Manipulatoren, Hebezeuge (auch in Knickarm-Ausführung), Schienensysteme, Seilbalancer, Vakuumsauger, Hubgeräte, Hubwagen und anderes mehr.

Das Spektrum der Einsatzgebiete weiter vervollkommneter Handhabungssystemen reicht von Halbleitern und Mikrosystemen über Solartechnik bis hin zu hochwertigen Premiumprodukten und sterilen Artikel der medizintechnischen und pharmazeutischen Industrie.
Der Einsatz moderner Handhabungssysteme ist sowohl in üblichen Produktionsstätten wie auch in der Reinraumfertigung möglich.
Ein weiterer wirtschaftlicher Vorteil der Handhabungssysteme sind die Einschränkung von Schäden an Bauteilen durch erhöhte Präzision, die Verminderung von Maschinenstillstandszeiten und somit die bessere Nutzung der Fertigungszeit.
Der Einsatz völlig neuer Werkstoffe wird so möglich und damit kann sich ein Innovationsschub vollziehen.
Die Handhabungskräfte können so vollzogen werden, dass ein Berühren des Bauteiles vom Werkzeug unnötig wird.
Besonders beim Stand der heutigen Mikro- und Nanotechnologie, bei der die Bauteile so dünn sind, dass sie nur noch eine Struktur von wenigen Atomlagen haben und äußerst sensibel sind gegen jegliche Verunreinigung, sehr leicht brechen und sich schnell verformen, werden an die Handhabungstechnik höchste Anforderungen gestellt.

Die Entwicklung immer neuer Systeme der Handhabungstechnik ist eine enorme Herausforderung.
Diese neuartige Technologie der Handhabungssysteme heißt „berührungslose Systeme“ und geschieht auf der Grundlage der Ultraschall-Levitation.
Dabei werden Gegenstände, in diesem Fall das hochempfindliche Bauteil, durch Ultraschall kontrolliert zum Schweben gebracht. So können solche Momente der Handhabung genutzt werden wie speichern, sichern, bewegen usw.
Spätestens hier wird ersichtlich, dass die Handhabungssysteme ein wesentlicher Bestandteil des Sondermaschinenbaus sind und als solcher in der hochsensiblen Produktion der Zukunft eine immer wichtigere Rolle spielen.