Was ist ein kollaborativer Roboterarm?

Menschen werden seit Jahrhunderten in Fabriken eingesetzt, doch seit einigen Jahrzehnten arbeiten neue Arme, Industrieroboterarme, teilweise schneller und genauer. Wir stellen euch heute diese Geräte etwas genauer vor.

In der Fertigungswelt ist einer der am weitesten verbreiteten Roboter der klassische Roboterarm, auch Industrieroboter genannt. Dieser Metallarm, der in der Regel aus 4-6 Gelenken besteht, kann für verschiedene Fertigungsanwendungen eingesetzt werden, darunter Schweißen, Materialhandhabung und Materialabtrag.

Ein Industrieroboterarm ist ein Wunderwerk der Technik, da er ähnlich wie unsere eigenen Arme reagiert. Der Roboterarm ähnelt einem menschlichen Arm mit Handgelenk, Unterarm, Ellbogen und Schulter. Der sechsachsige Roboter hat sechs Neigungsgrade, wodurch er sich auf sechs verschiedene Arten bewegen kann, im Gegensatz zum menschlichen Arm, der sieben „Freiheitsgrade“ hat.

Doch hier enden die Gemeinsamkeiten auch schon. Industrieroboterarme bewegen sich meist viel schneller als menschliche Arme und können ohne die richtigen Sicherheitsmaßnahmen brandgefährlich sein. Roboterarme verfügen in der Regel über eine Form von Sicherheitssensoren, um die Sicherheit der menschlichen Arbeiter in der Umgebung nicht zu gefährden.

Deutsche Firmen mischen mit

Sogar in Deutschland gibt es namhafte Firmen wie etwa Universal Robots, die sich in dieser lukrativen und modernen Branche behaupten können. Der Hersteller baut so zum Beispiel einen Industrie Roboterarm, welcher dann potentiell unsere Volkswagen oder Airbus-Flugzeuge zusammenbauen könnte.

Einfluss auf den Fertigungsprozess

Ein Industrieroboterarm erhöht nicht nur die Geschwindigkeit des Fertigungsprozesses, sondern auch die Genauigkeit und Präzision. Diese Roboterarme senken überdies die Fehlerquote der Arbeiter und die Arbeitskosten.

Der Industrieroboter, der in der Regel aus Stahl oder Gusseisen besteht, wird von der Basis nach oben gebaut und endet mit dem Handgelenk und einem beliebigen Endeffektor, der zur Ausführung der gewählten Aufgabe des Arms benötigt wird. Eine Robotersteuerung dreht Motoren, die an jedem Gelenk angebracht sind. Einige der größeren Arme, die zum Heben schwerer Nutzlasten verwendet werden, werden mit hydraulischen und pneumatischen Mitteln betrieben.

Die Aufgabe des Arms besteht darin, den Endeffektor von Ort zu Ort zu bewegen – Teile oder ganze Werkstücke aufzunehmen, abzusetzen, abzunehmen oder zu schweißen. Roboterarme können so programmiert werden, dass sie je nach den Spezifikationen und Bedürfnissen des Herstellers mehrere verschiedene Aufgaben oder eine spezifische Aufgabe gleichzeitig ausführen können.

Einsatz des Roboterarms in der automatisierten Industrie

Während unsere Roboterarme zum Heben großer Gegenstände, zum Palettieren schwerer Lasten und zum Zusammenschweißen ganzer Fahrzeuge eingesetzt werden, werden manche auch für die kleinsten Dinge verwendet: Die Präzision eines Roboterarms kann selbst die kleinste Hauptplatine oder den kleinsten Mikrochip zusammensetzen.

Der Roboterarm wird aber eher für grobe industrielle Anwendungen eingesetzt, vom Schweißen, Materialhandhabung und thermischen Spritzen bis hin zum Lackieren und Bohren. Die Robotertechnologie bietet sogar menschenähnliche Geschicklichkeit in einer Vielzahl von Umgebungen. Dazu gehören beispielsweise die Wartung von Kernkraftwerken, das Schweißen und Reparieren von Pipelines auf dem Meeresboden, die Fernwartung von Versorgungsleitungen oder das Aufräumen von radioaktiven und anderen gefährlichen Abfällen.

Das wohl bekannteste Beispiel für den Einsatz von automatisierten Roboterarmen ist die Automobilindustrie. Roboter haben in der Automobilbranche einen Boom ausgelöst. Tesla behauptete sogar, dass man bald kaum mehr echte Arbeiter brauchen werden, obgleich sie sich da getäuscht haben. Die meisten Industrieroboter arbeiten in Automontagelinien und bauen Autos zusammen. Roboter können einen Großteil dieser Arbeit einfach effizienter als Menschen erledigen, weil sie so schnell und präzise sind. Außerdem haben sie die Zahl der Verletzungen von Arbeitern erheblich reduziert. Darüber hinaus stellen die Roboter ein Produkt meist wesentlich günstiger her als Menschen. Gegenwärtig ermöglicht die robotergestützte Automobilherstellung die Herstellung eines Autos mit viel mehr Präzision, da Roboterarme immer an der exakt gleichen Stelle bohren und Schrauben immer mit der gleichen Kraft anziehen, egal wie viele Stunden sie gearbeitet haben.