Werkzeugwechsler | Elektrisch oder handbetätigt
Es gibt bis jetzt nur wenige vollelektrische Werkzeugwechsler auf dem Markt, meist kommen hier noch pneumatische zum Einsatz. Die bereits angebotenen elektrischen decken zudem nur den Bereich kleiner mechatronischer Greifer ab. Da auch hier der Trend‚ Austausch Pneumatik durch Elektrik vor der Weiterentwicklung nicht Halt macht, kommen aber zunehmend auch elektrische Werkzeugwechsler zum Einsatz. Einige davon stellen wir Ihnen hier vor:
Werkzeugwechsler 2026 – Das Wichtigste in Kürze
Werkzeugwechsler gehören heute zu den zentralen Bausteinen in der robotergestützten Produktion. Die Systeme werden zunehmend smarter, belastbarer und modularer. Der Trend geht klar in Richtung Steigerung der Produktivität. Entwickler richten ihren Fokus auf kürzeste Wechselzyklen, standardisierte Schnittstellen und maximale Kompatibilität mit unterschiedlichsten Industrierobotern.
Werkzeugwechsler haben sich von rein mechanischen Kupplungen zu intelligenten Schnittstellen der Robotik entwickelt. Im Jahr 2026 liegt der Fokus auf der Elektrifizierung: Elektrische Verriegelungen ersetzen zunehmend pneumatische Systeme, was besonders bei Cobots und in energieeffizienten Fertigungslinien, Stichwort: „Green Production“, den Installationsaufwand minimiert.
Ein weiterer technischer Standard ist die kontaktlose Übertragung von Energie und High-Speed-Daten (Industrial Ethernet). Induktive Kopplungssysteme eliminieren den Verschleiß an elektrischen Kontakten und erhöhen die Ausfallsicherheit in rauen Umgebungen drastisch. Zudem ermöglicht integrierte Sensorik via IO-Link ein lückenloses Condition Monitoring, indem Verriegelungsstatus und Modultemperatur in Echtzeit an die Steuerung gemeldet werden.
Neuheiten und Innovationen
Nachfolgend stellen wir Ihnen einige Werkzeugwechsler Innovationen und Neuentwicklungen vor:
Werkzeugwechsler für anspruchsvolle Automatisierung
27.04.2026 | Die Zimmer Group ergänzt ihre Werkzeugwechsler-Serie WPR5000 um die neue Baugröße WPR5031. Mit einem Teilkreis von 31,5 nach EN ISO 9409-1 wird die Baureihe um eine besonders kompakte Variante erweitert für hochdynamische Anwendungen mit geringem Bauraum mit zuverlässigen Wechselprozessen.
Der Werkzeugwechsler ist auf automatisierte Werkzeugwechsel mit hoher Wiederholgenauigkeit und kurzen Taktzeiten ausgelegt. Mit der neuen Baugröße deckt das Portfolio nun acht Varianten von Teilkreis 31,5 bis 160 ab. Damit reicht das Einsatzspektrum von kompakten Handhabungsaufgaben bis hin zu Anwendungen mit Nutzlasten von mehr als 500 kg.
Kernmerkmal der Baureihe ist ein bolzenbasiertes Verriegelungssystem. Der Linienkontakt nimmt hohe Kräfte und Momente sicher auf und sorgt für eine stabile Verbindung zwischen Roboter und Werkzeug. Ergänzt wird das Konzept durch eine federvorgespannte, selbsthemmende Verriegelung. Optional verfügbare Sensorik unterstützt den Einsatz in Anwendungen mit erhöhten Sicherheitsanforderungen, etwa bei Performance Level d beziehungsweise Steuerungskategorie 3.
Auch bei der Energieübertragung setzt die Serie in Schutzart IP54 auf Flexibilität. Unterschiedliche Energieelemente ermöglichen die Integration von Pneumatik, Fluidik, elektrischen Signalen, Laststrom und Kommunikationsschnittstellen in einem System. Hinzu kommt eine wartungsfreie Auslegung für bis zu 5 Mio. Zyklen.
Werkzeugwechsler Roboter: Flexibel für EOAT
31.07.2025 | Mit dem neuen CPS-Werkzeugwechsler erweitert Schunk sein Robot Plus-Portfolio um eine leistungsfähige Lösung für den automatisierten Wechsel von Endeffektoren. Ziel ist es, Roboter-Anwendungen noch flexibler, effizienter und wirtschaftlicher zu gestalten – insbesondere bei häufigen Werkzeugwechseln und variierenden Prozessschritten.
In der modernen Produktion zählt Flexibilität: Unterschiedliche Werkstücke und Bearbeitungsschritte erfordern ein präzises Zusammenspiel zwischen Roboter und Peripherie. Der CPS-Werkzeugwechsler setzt genau hier an. Als pneumatisch gesteuertes System ermöglicht er den schnellen und sicheren Tausch von Greifern und Werkzeugen – auch bei hohen Massen bis zu 1000 kg. Die Serie ist in 18 Größen verfügbar und deckt damit ein breites Anwendungsspektrum ab – von kompakten Handhabungssystemen bis hin zu Schwerlastrobotern.
Verriegelung mit System zum Wechsel von Werkzeugen
Der Werkzeugwechsler besteht aus Wechselkopf (CPS-K) und Wechseladapter (CPS-A), die durch Druckluft formschlüssig verbunden werden. Eine integrierte Federmechanik hält die Verbindung auch bei Druckverlust zuverlässig. Auf Wunsch liefern Sensoren präzise Rückmeldungen zum Verriegelungszustand und zur Werkzeuganwesenheit.
Der CPS ist mit bestehenden Schunk-Systemen kompatibel, wodurch Nachrüstungen ohne erneutes Teaching möglich sind. Die Anbindung an den Roboter erfolgt über ISO-Flansche oder Standardadapter, die Montage ist dadurch schnell und unkompliziert. Gehärtete Funktionsteile aus Stahl sorgen für eine hohe Lebensdauer auch bei rauen Umgebungsbedingungen – beispielsweise im Vorrichtungsbau oder in Bearbeitungszellen.
Der Werkzeugwechsler CPS ist Teil des neuen Robot Plus-Portfolios, das neben Wechselsystemen auch Ausgleichseinheiten und Kraft-Momenten-Sensoren umfasst.
Schnellwechselsystem und Backenfutter reduzieren Rüstzeiten
16.07.2024 | Das Centrotex Schnellwechselsystem von Hainbuch ermöglicht den Wechsel von Spannmitteln in weniger als einer Minute und bietet dabei konstant hohe Präzision. Auf der AMB 2024 stellt das Unternehmen nun das Backenfutter „B-Tex“ vor.
Chronologie & Archiv
Die nachfolgenden Berichte dokumentieren die Entwicklungen der vergangenen Jahre (ab 2016).
03.12.2019 | Gimatic hat sein einfaches Handwechselsystem SQ (Bild oben) weiterentwickelt. Damit eignet es sich für den Werkzeugwechsel in der Industrie 4.0 Robotik. Die roboterseitige Grundplatte gibt es nun in einer Ausführung mit einer sicheren Verriegelung, die sensorabgefragt ist.
Der Handwechsler basiert auf einfachen Grundplatten in den Größen 100 x 100, 150 x 150 und 250 x 250 mm. Die roboterseitige Grundplatte ist mit allen bestehenden Grundplatten der Greifer Seite kompatibel. Ein integrierter Keilmechanismus sorgt dafür, dass die Platte der Greiferseite ganzflächig belastet und so lagegenau fixiert wird. Winkelfehler am Robotergreifer sind damit ausgeschlossen. Der Vierkant Schnellwechsler lässt sich mit nur einem Griff betätigen.
Die Verriegelung ist formschlüssig und wird mit einem Sensor angefragt. Die Sensorabfrage dient zur Erkennung, dass das Greifersystem sicher sitzt – ein wichtiges Feature für Industrie 4.0 Anwendungen.
26.07.2019 | Das Schnellwechselsystem „Centrotex“ von Hainbuch Maßstäbe hat Familienzuwachs bekommen: Jetzt gibt´s die bewährte Schnittstelle auch in einer Version für kleinere Spindeln. „Centrotex S“ ist damit laut Herstellerangaben das derzeit kleinste verfügbare System am Markt zum Spannmittelrüsten in Sekundenschnelle.
Mit seinem Durchmesser von nur 224 mm eignet es sich für Maschinen mit kleinem Arbeitsraum. Mit einer Wiederholgenauigkeit von bis zu ≤ 0,002 mm an der Schnittstelle – ohne auszurichten – kann auch die neueste Version von Centrotex höchsten Ansprüchen gerecht werden.
Der Maschinenadapter wird auf die Spindel montiert und das mit dem Adaptergegenstück ausgestattete Spannmittel kann in weniger als einer Minute gegen ein anderes ausgewechselt werden. In der kleinsten Centrotex Version steckt zwar die bewährte Technik des großen Bruders, aber in puncto Komfort ist sie deutlich überlegen.
Die Betätigung erfolgt beim Centrotex S über lediglich eine radiale Verriegelungsschraube und Dank der weniger benötigten Anzugsumdrehungen wurde die ergonomische Bedienung deutlich verbessert. Zusätzlich entlastet die Wechselvorrichtung „Monteq“ den Maschinenbediener und trägt zu einem schnelleren Spannmittelrüsten bei.
17.10.2018 | Mit der vollautomatischen Schnittstelle „Robofix“ ermöglicht Sauter erstmals die mannarme Rüstung von Werkzeugrevolvern mit angetriebenen und statischen Werkzeugen. Bei diesem System übernimmt der patentierte Direktantrieb im Werkzeugrevolver die zentralen Aufgaben beim Werkzeugwechsel – das Lösen nicht mehr benötigter Werkzeuge und das Spannen neuer.
Sowohl eine vollautomatische als auch eine halbautomatische Lösung ist möglich: Die Zuführung neuer Werkzeuge erfolgt wahlweise durch einen Roboter oder einen Mitarbeiter. Der Automatisierungsgrad einer Produktionsanlage erhöht sich deutlich, während der Aufwand für den Austausch der Tools auf ein Minimum schrumpft. Die Stillstandszeiten durch das Rüsten reduzieren sich um bis zu 85 %.
Hinter der patentierter Direct Drive-Technologie verbirgt sich ein robuster Direktantrieb, der in der Werkzeugscheibe sitzt. Je nach Variante sind dank der neuen Produkte Drehzahlen bis zu 12.000 min-1 oder Drehmomente von 85 Nm möglich. Der Antrieb sorgt zusätzlich dafür, dass ein Tool automatisch gelöst wird und dann leicht ausgetauscht werden kann. Zur Rüstung des Revolvers sind nur noch wenige einfache Handgriffe notwendig. Die Rüstzeit beträgt nur noch Minuten statt früher Stunden.
Bevor der Robofix den Spannmechanismus löst, gibt die Maschinensteuerung ein Signal an den Roboter oder den Werker, dass das zu wechselnde Tool für den Austausch bereitsteht. Während des Werkzeugwechsels reinigt der Werkzeugrevolver die Schnittstelle mit Druckluft. Der Werkzeugrevolver verfügt über eine Plananlagenkontrolle. Dadurch wird sichergestellt, dass es keine Beschädigungen und Maßabweichungen durch Späne zwischen Werkzeugscheibe und Werkzeug gibt.
Abschließend wird das neu eingewechselte Werkzeug mit Hilfe des Robofix-Spannmechanismus‘ mit einer Kraft von 50 kN (BG20) automatisch gespannt. Die Schnittstelle verfügt über eine hohe Steifigkeit und Wiederholgenauigkeit. Deshalb lassen sich auch besonders anspruchsvolle Materialien wie härtere Stahlsorten leicht bearbeiten und tief zerspanen.
09.06.2016 | Der vollelektrische Werkzeug Wechsler vom Typ EQC75 ergänzt das mechatronische Greifer Programm von Gimatic. Damit lassen sich nun auch größere Greifer vollelektrisch betreiben. Der Werkzeug Wechsler passt zu allen mechatronischen Greifern und eignet sich für Werkzeugwechsel Anwendungen mit Nutzlasten von bis zu 10 kg. Einsatzmöglichkeiten finden sich in allen Handling- und Linearrobotern, die mechatronisch arbeiten und ganz auf Pneumatik verzichten.
Mit seinen kompakten Abmessungen von 75 x 145 x 60 mm wiegt der vollelektrische Werkzeug Wechsler nur 1,1 kg. Damit passt er beispielsweise in die engen Einbauräume vieler kleiner Roboter in der Gewichtsklasse bis 5 kg.
Angesteuert wird der EQC75 über die 24 V I/O Schaltung. Eine Programmierung oder zusätzliche Ansteuerung ist nicht notwendig. Maximales Moment beträgt 150 Nm, maximale Zugkraft 2000 N und maximale Nutzlast 10 kg. Zwischen Elektrik und Pneumatik lässt sich leicht umstellen, denn das Wechselsystem verfügt über vier Luftanschlüsse. Es wurde zudem mit integrierten Sensoren zur Stellungsabfrage ausgestattet.
Die Signalausgabe erfolgt über das Hauptkabel. Mittels der 24-poligen Stecker und dem 8-poligen Kabel lassen sich die Signale der Sensoren und die Stromversorgung übertragen. Dank eines zugehörigen, kompatiblen Adapters, der nach ISO 9409-1 zertifiziert ist, können zudem Fremdfabrikate auch nachträglich angeschlossen werden.
Quellenangabe: Dieser Beitrag basiert auf Informationen folgender Unternehmen: Gimatic, Hainbuch, Sauter, Schunk, Zimmer.
