Anwendungen von Roboterarmen in der Industrieautomation

a robotic arm is connected to a computer mouse

Viele Industriekunden fragen sich, welcher Robotertyp für ihre Anwendungen der richtige ist. Eines steht fest: Die Automatisierung schreitet zügig voran und schafft eine wachsende Vielfalt an Optionen. Diese Frage wird daher immer wichtiger für Unternehmen jeder Größe und Branche.

Welche Roboterarten gibt es?

Die verschiedenen Robotertypen lassen sich sehr gut kategorisieren, wenn man ihre Funktionsweise in Relation zu menschlichen Arbeitsabläufen bringt. Nach dieser Sichtweise unterscheiden wir zwei grundsätzliche Arten:

  • herkömmliche Industrieroboter
  • mit Menschen kollaborierende Roboter (Cobots)

Wichtig zu wissen: Bei beiden Varianten ist der Roboterarm programmierbar. Ansonsten gibt es wichtige Unterschiede. Herkömmliche Industrieroboter werden für einen fest definierten Anwendungsfall eingerichtet. Cobots hingegen sind Allrounder, sie ergänzen die menschliche Arbeitskraft. Ihre Auslegung soll menschliche Beschäftigte von monotonen, repetitiven, unergonomischen und gesundheitsgefährdenden Aufgaben befreien.

Arbeitsweise der Roboterarme

Roboterarme verfügen wie ein menschlicher Arm über Gelenke, die allerdings deutlich beweglicher als biologische Gelenke sind. Vor allem können sie sich in viel mehr Richtungen bewegen. Darüber hinaus ist ein Roboterarm natürlich in der Lage, viel schwerere Lasten als ein Mensch zu heben. Er kann aber gleichzeitig auch sehr feine Bewegungen durchführen, was unter anderem beim Bestücken von Leiterplatten erforderlich ist. Prinzipiell gibt es keinen Anwendungsfall, für nicht ein Roboterarm programmierbar wäre. Die Arme der Cobots kommen denen von Menschen am nächsten, weil diese kollaborierenden Roboter sehr oft typisch menschliche Aufgaben übernehmen – siehe oben. Dazu gehören etwa das sogenannte Pick & Place, die Maschinenbestückung, die Palettierung und viele Montagearbeiten. Bei diesen Arbeiten können Cobots Kräfte einsetzen, über die ein Mensch nicht verfügt. Einzelne Modelle der Cobots werden auf spezielle Attribute optimiert, so etwa die hohe Traglast, die Präzision oder die Geschwindigkeit. Schauen wir uns solche Modelle an.

Der Cobot UR10e

Dieser Cobot punktet mit einer hohen Reichweite bei gleichzeitig kompakter Leichtbauweise. Der Anwendungsfall ist oft die Unterstützung von menschlichen Beschäftigten in entlegenen Winkeln der Produktion. Dort kann der UR10e schweißen, Maschinen beladen und palettieren. Es gibt ihn auch mit Teach-Pendant inklusive dreistufigem Zustimmtaster sowie als OEM-System. Sein Arm stemmt 12,5 kg Gewicht, dabei ist die Stellfläche des Cobots gerade mal Ø 190 mm klein. Diese so kompakte wie robuste Alternative zum herkömmlichen Industrieroboter nutzen inzwischen sehr viele Unternehmen. Der Energieverbrauch beträgt durchschnittlich nur 350 Watt.

Der Cobot UR3e

Noch kompakter ist der UR3e. Es handelt sich hierbei um einen Tischroboter in Leichtbauweise, der ideal in räumlich knappe Arbeitsumgebungen passt. Dieses Top-Modell nutzen Anwender für Aufgaben an der Werkbank oder direkt in einer Maschine. Auch diesen Cobot gibt es als OEM-System sowie mit Teach-Pendant. Bei leichten Montageaufgaben und automatisierten Werkbankszenarios gibt es wahrscheinlich kaum eine bessere Lösung. Der Cobot wiegt nur 11 kg, seine Nutzlast beträgt 3,0 kg. Erstaunlich ist seine Gelenkigkeit: Jedes einzelne Gelenk des Arms, das im biologischen Sinne etwa die „Schulter“, den „Ellenbogen“ und das „Handgelenk“ repräsentiert, lässt sich um 360° drehen. Das Endgelenk wiederum, das wir wohl als „Fingergelenk“ verstehen dürfen, lässt sich ohne jede Begrenzung drehen. Mit dieser Flexibilität lassen sich vielfältige Anwendungen automatisieren, deren Traglast gering ist, die üblicherweise an der Werkbank durchgeführt werden, für einen Menschen aber monoton sind und/oder auch nicht so schnell und präzise von ihm ausgeführt werden könnten.

 

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