Sechsachsen-Roboter:Anwendungen, Vorteile und Kostenanalyse

Sechsachsige Roboter gehören zu den gängigsten Industrierobotern und werden in den meisten Branchen eingesetzt. Hier ist eine detaillierte Anleitung zu diesen Robotern, ihren realen Anwendungen und warum und wann sie verwendet werden sollten.

Ein Sechs-Achs-Roboter hat, wie der Name schon sagt, sechs Achsen. Jede Achse ist ein Gelenk, das es dem Roboter ermöglicht, sich auf unterschiedliche Weise zu bewegen (drehen, drehen usw.). Diese unterschiedlichen Bewegungen werden als Freiheitsgrade bezeichnet.

Sechsachsige Roboter sind eine Form von Knickarmrobotern, die dank ihrer Flexibilität, Reichweite und Stärke eine Vielzahl von Anwendungen ausführen können.

Diese Flexibilität gibt Sechs-Achs-Robotern ein umfangreiches Anwendungsspektrum. Diese Funktion macht sie perfekt für komplexe Funktionen, für deren Bedienung normalerweise menschliche Arme erforderlich sind.

In den folgenden Abschnitten finden Sie weitere Informationen zu sechsachsigen Robotern:

• Standardanwendungen für Sechs-Achsen-Roboter
• Branchen für Sechs-Achsen-Roboter
• Wann Sie einen Sechs-Achsen-Roboter verwenden sollten (und nicht sollten)
• Wie viel kosten sechsachsige Roboter?

Standardanwendungen für Sechs-Achsen-Roboter

Diese vielseitigen Roboter können eine Vielzahl von Aufgaben ausführen. Die meisten Robotertypen haben mit geschickten Anwendungen zu kämpfen. Hier können sich Sechsachsroboter auszeichnen. Einige der beliebtesten Anwendungen von Sechs-Achsen-Robotern in der Branche sind:

• Auswahl und Handhabung von Teilen
• Malerei
• Materialentfernung

Auswahl und Handhabung von Teilen

Die meisten Roboter sind in der Lage, einfache Pick-and-Place-Anwendungen zu handhaben. Für Anwendungen, die ein hohes Maß an Fingerfertigkeit erfordern, sind Sechs-Achs-Roboter jedoch manchmal die einzige praktikable Option. Ein Beispiel hierfür könnte eine automatisierte Maschinenpflegeanwendung sein. Ein Roboter könnte die Aufgabe haben, die Tür zu öffnen, nach dem Teil zu greifen und es an seinem Bestimmungsort zu platzieren. SCARAs, Deltas und Cartesian haben nicht die Geschicklichkeit, diese komplexen Bewegungen auszuführen. Vor allem in einem so engen Arbeitsumfeld. Die Verwendung eines anderen Robotertyps, um diese Art von Bewegung auszuführen, könnte katastrophal sein.

Malerei

Sechs-Achs-Roboter sind ideal für komplizierte Produktspritzbehandlungen. Diese Roboter können mit einer Vielzahl von Endeffektoren gekoppelt werden, um die Aufgabe auszuführen. Beispiele hierfür sind Spritzpistolen, Zahnradpumpen, Druckregler und Farbwechselverteiler. Sie verfügen auch über die Präzision und Fingerfertigkeit, um die präzisen Bewegungen auszuführen, die zum Fertigstellen von Teilen erforderlich sind. Diese Anwendungen erfordern oft viel Reichweite. Dies ist ein weiterer häufiger Grund, warum viele andere Robotertypen einfach nicht funktionieren. SCARAs und Deltas sind für diese Arten von Anwendungen besonders größenbegrenzt.

Materialentfernung

Der Materialabtrag ist eine besonders harte Anwendung. Stärke und Präzision sind in einer gefährlichen Umgebung erforderlich, um ein fertiges Produkt herzustellen. Sechsachsige Roboter haben die richtige Kombination dieser Eigenschaften. Sie können mit den entsprechenden Werkzeugen integriert werden, um die Aufgabe auszuführen. Häufige Beispiele sind Bohr-, Schleif- oder Schneidaufgaben. Die meisten anderen Robotertypen werden bei diesen Arten von Anwendungen aus mehreren Gründen versagen. Sie sind möglicherweise nicht stark genug für die schweren Anforderungen. Die Reichweite könnte auch für andere Roboter für diese Art von Anwendungen eine Einschränkung darstellen. SCARAs und Deltas sind traditionell klein im Vergleich dazu, wie groß sechsachsige Roboter sein können. Die Wahl des falschen Roboters kann für den Erfolg Ihres Automatisierungsprojekts verheerend sein.

Branchen für Sechs-Achsen-Roboter

Sechsachsige Roboter wirken sich durch Automatisierung positiv auf das Endergebnis vieler Branchen aus, darunter:

• Metalle
• Logistik
• Automobil
• Luft- und Raumfahrt
• Konsumgüter
• Essen und Getränke
• Pharmazeutika 

Kein Wunder, dass ein so vielseitiger Roboter so viele Branchen positiv beeinflusst. Die Anwendungen zwischen diesen Branchen können sehr unterschiedlich sein. In der Metallindustrie gibt es beispielsweise viele Anwendungen im Bereich Materialhandhabung und Schweißen. In der Luft- und Raumfahrt gibt es häufig viele Lackieranwendungen. Die pharmazeutische Industrie hat viele Pick-and-Place- und Dispensieraufgaben. Der Punkt hier ist, dass Sechs-Achs-Roboter Alleskönner sind. Sie können die meisten Anwendungen in nahezu jeder Branche ausführen. Aber sie sind nicht immer die optimale Wahl.

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Wann Sie einen Sechs-Achsen-Roboter verwenden sollten (und nicht sollten)

Sechs-Achs-Roboter sind der beliebteste Robotertyp und das aus gutem Grund. Sie können die meisten Anwendungen problemlos ausführen. Sie sind jedoch nicht für jede Anwendung geeignet. Einige häufige Anzeichen dafür, dass ein sechsachsiger Roboter eine gute Wahl wäre, sind:

• Hohe Bewegungsfreiheit ist erforderlich
• Die Anwendung könnte sich in Zukunft ändern
• Schwere Nutzlast

Hohe Bewegungsfreiheit

Sechs-Achs-Roboter sind die flexibelsten Robotertypen auf dem Markt. Sie können ihren Körper auf eine Weise verdrehen, die andere Roboter nicht können. Dies ist häufig für bestimmte Anwendungen erforderlich. Lackier-, Schweiß- und komplexe Montageaufgaben erfordern oft viel Fingerspitzengefühl. Für Aufgaben mit solchen Anforderungen bietet es sich an, mit Sechs-Achs-Robotern zu beginnen.

Anpassung 

Sechsachsige Roboter sind in dynamischen Umgebungen anpassungsfähig. Die Unvorhersehbarkeit von Branchenanforderungen kann die Zukunftssicherheit von Investitionen manchmal erschweren. Hier bieten sich Sechs-Achs-Roboter an. Sie können umprogrammiert werden, um sich an plötzliche Änderungen von Produkten und Prozessen in Produktionslinien anzupassen. Sie können sogar an verschiedene Orte verschoben werden, um sie für verschiedene Aufgaben insgesamt zu verwenden. Stellen Sie sich einen sechsachsigen Roboter vor, der eine Montageaufgabe ausführt. Wenn diese Produktlinie im nächsten Jahr unerwartet eingestellt wird, kann es so aussehen, als ob dieser Roboter nutzlos wäre. Dieser Sechs-Achs-Roboter könnte jedoch in einer Dosieranwendung auf einer anderen Produktlinie, die das Produktionsvolumen unerwartet erhöht hat, wieder eingesetzt werden. Es ist wichtig zu bedenken, dass jede Anwendung spezifische Anforderungen hat. Sie können wahrscheinlich nicht jede Anwendung in Ihrer Einrichtung mit einem einzigen Modell abdecken.

Dieser Spitzname für Alleskönner hat einige Schwächen. Hier sind einige Merkmale, die Sie möglicherweise dazu veranlassen, etwas anderes als einen Sechs-Achsen-Roboter in Betracht zu ziehen:

• Die Anwendung erfordert Hochgeschwindigkeit
• Hohe Präzision ist erforderlich

Geschwindigkeitsbegrenzungen

Wenn es sich bei Ihrer Anwendung um Hochgeschwindigkeitsanwendungen handelt, ist ein Sechs-Achs-Roboter möglicherweise nicht die beste Wahl für Sie. Die komplexe Mechanik macht diese Roboter relativ langsamer als SCARA- und Delta-Roboter. Wenn Nutzlast und Reichweite für diese anderen Robotertypen keine Einschränkungen darstellen, kann es sich lohnen, sie in Betracht zu ziehen, wenn die Geschwindigkeit der Hauptfaktor ist. Ein gängiges Beispiel sind Hochgeschwindigkeits-Pick-and-Place-Aufgaben in Lebensmittellinien. Diese Produkte werden typischerweise in hohen Stückzahlen hergestellt. Das bedeutet, dass die Maschinen schnell laufen müssen, um mitzuhalten. Lebensmittel sind auch oft klein. Nutzlast und Reichweite sind also normalerweise keine großen Bedenken.

Präzisionsbeschränkungen

Die gleiche Mechanik, die diesem Roboter einen großen Bewegungsbereich verleiht, schränkt seine Präzision ein, da mehr bewegliche Teile im Allgemeinen mehr Positionsfehler bedeuten. Daher bewegt sich der Roboter jedes Mal inkonsistenter zu genau der gleichen Stelle. Es sollte beachtet werden, dass dies nur auf der Submillimeter- bis Mikrometer-Skala bemerkbar ist. Nur sehr wenige Anwendungen erfordern ein solches Maß an Präzision, bei dem die Sechsachsen Schwierigkeiten haben. Beispiele hierfür sind Mikromesstechnikanwendungen, Baugruppenmontage und kleine Inspektionsanwendungen.

Immernoch nicht sicher? Es kann sinnvoll sein, mit einem unserer Experten zu sprechen, der Ihnen bei der Auswahl des genauen Robotertyps für Ihre Anwendung helfen kann.

Wie viel kosten sechsachsige Roboter?

Die Kosten sind bei jedem Automatisierungsprojekt immer ein wichtiger Aspekt. Sechs-Achs-Roboter sind eine der teureren verfügbaren Roboteroptionen. Dies liegt vor allem an der Anzahl der Achsen. Jede Achse benötigt einen Motor und ein Getriebe. Diese Kosten steigen schnell, wenn der Roboter größer wird. Es ist nicht ungewöhnlich, dass ein sechsachsiges Roboterprojekt einen Endpreis von über 100.000 USD hat. Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass die Kosten mehr sind als nur der Roboter. Andere zu berücksichtigende Kosten sind:

• Integrationskosten
• Endeffektoren
• Sicherheitsausrüstung
• Lebenslange Wartung

Integrationskosten sind ein wesentlicher Kostenfaktor für das Gesamtprojekt. Integration ist der Vorgang der Installation, Programmierung und Inbetriebnahme Ihres Systems. Die Arbeitskosten für diesen spezialisierten Dienst können hoch sein. Aus diesem Grund ist es immer eine gute Idee, sich bei mehreren Roboterlieferanten zu erkundigen und einen auszuwählen, der Ihrem Budget und Ihren Anwendungsanforderungen am besten entspricht.

Endeffektoren sind das Teil, das sich am Ende des Roboterarms befindet, um die Aufgabe auszuführen. Dies kann beispielsweise ein Greifer, ein Farbsprühgerät oder eine Schweißspitze sein. Je nach Anwendung kann dieses Stück erhebliche Kosten verursachen. Ein Schweißsystem ist ein gutes Beispiel für einen teuren Endeffektor. Schweißroboter benötigen eine Schweißspitze sowie eine teure Schweißsteuerung.

Sicherheitsausrüstung ist immer erforderlich und umfasst Dinge wie Sensoren, Lichtvorhänge, Sicherheitskäfige und Scanner. Je nach Anwendung können dies kleine oder große Kosten sein. Es ist wichtig, die lokalen Sicherheitsrichtlinien zu befolgen, um sicherzustellen, dass Sie Ihren Roboter auf sichere Weise installieren.

Oft übersehen werden die lebenslangen Wartungskosten. Zu diesen Kosten gehören Dinge wie regelmäßiges Schmieren, Reinigen, Bewegungstest und Programmsicherung. Sie können dies möglicherweise mit internem Personal durchführen, aber manchmal ist die Hilfe von Drittanbietern erforderlich. Dies kann die Wartungskosten erhöhen. Die Einhaltung eines regelmäßigen Wartungsplans ist entscheidend für die Verlängerung der Lebensdauer Ihres Roboters. Dies sollte immer bei Ihrer ROI-Berechnung berücksichtigt werden.

Sechs-Achs-Roboter sind aus gutem Grund die am häufigsten verwendeten Industrieroboter. Ihre Vielseitigkeit und die Bandbreite an Standardanwendungen machen sie zu einer guten Wahl für die meisten Anwendungen. Beginnen Sie noch heute Ihre Roboterreise mit uns. Unser RFQ-Tool bietet kostenlose Angebote, die Ihnen helfen, die potenziellen Kosten Ihrer Roboterprojekte zu verstehen.