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Robotertypen:Eine Liste, die Hersteller nicht verpassen dürfen

Inzwischen ist es möglich, für nahezu jeden Fertigungsprozess, den Sie betreiben, einen Industrieroboter zu finden. Der Trick besteht jedoch darin, zu verstehen, welcher Robotertyp für die verschiedenen Aufgaben am besten geeignet ist. Leider haben die meisten Hersteller damit zu kämpfen, da das Konzept der Robotik etwas komplex sein kann.

Kurz gesagt, Industrieroboter unterscheiden sich durch Faktoren wie Flexibilität, Reichweite und Nutzlastkapazitäten. Wenn Sie Ihre Wahl treffen, sind dies wahrscheinlich die Konstruktionsfaktoren, die Sie gegen Ihren Fabrikbetrieb abwägen müssen. Um Ihnen dabei zu helfen, die richtige Wahl für Ihre Fabrik zu treffen, finden Sie hier eine Liste mit Robotertypen und deren Anwendungsmöglichkeiten, die Sie sich nicht entgehen lassen sollten.

Inhaltsverzeichnis

Gelenkroboter

Knickarmroboter sind hochflexible Roboter, die aus zahlreichen Drehgelenken bestehen. Durch diese Gelenke können sie sich in mehreren Ebenen bewegen und können somit je nach Gelenkanzahl bis zu zehn Achsen haben. 6-Achsen-Roboter sind derzeit die am weitesten verbreiteten Knickarmroboter, aber neuere Designs haben sich auf 7-Achsen ausgeweitet. Ihre Roboterarme werden von mehreren Motoren angetrieben, die in ihnen eingebaut sind.

Die hohe Fingerfertigkeit von Knickarmrobotern macht sie zu idealen Kandidaten für komplexe industrielle Anwendungen. Sie können unter, über oder kippen und gieren, um auf Objekte in Bearbeitungsmaschinen zuzugreifen und verschiedene Aufgaben wie eine menschliche Hand zu erfüllen. Dies wird durch den Einsatz unterschiedlicher End-of-Arm-Tools, die der Aufgabe entsprechen, noch verstärkt.

Darüber hinaus verfügen hochwertige Knickarmroboter auf dem Markt über gut geführte Kabel, Schutz vor Eindringen und abgedichtete Verbindungen. Damit sind sie für den Einsatz in Industrieprozessen mit hoher Feuchtigkeit, hoher Hitze und Reinraum qualifiziert. Dank ihrer Flexibilität können sie auch auf verschiedene Weise montiert werden, je nachdem, was für Ihre Fabrikumgebung ideal wäre

Vorteile:

  • Hohe Flexibilität
  • Kann komplexe Aufgaben ausführen
  • Mehrere Installationsarten für unterschiedliche industrielle Prozesse

Nachteile:

  • Sie können aufgrund ihres Gewichts und ihrer zahlreichen Artikulationsgelenke langsamer sein
  • Sie sind teuer

Empfohlene Anwendungen

Sie können die Flexibilität eines Knickarmroboters nutzen, um Vorgänge zu automatisieren, wie zum Beispiel:

  • Maschinenbedienung
  • Verpackungsprodukte
  • Produktinspektion
  • Produktmontage

SCARA-Roboter

Ein SCARA-Roboter ist ein selektiver gelenkiger Roboterarm. Dieses Akronym bezieht sich auf seine begrenzte Flexibilität, wodurch es sich entlang der X- und Y-Achse bewegen kann, aber in der Z-Achse starr ist. Dies bedeutet, dass sich ein SCARA-Roboterarm nach links, rechts, vor und zurück bewegen kann. Durch seine Steifigkeit auf der Z-Achse kann er sich auch vertikal bewegen, jedoch auf einer festen Achse. Aufgrund ihres kleinen Arbeitsraums und ihrer kompakten Größe können SCARA-Roboter recht schnell sein.

Es sind diese Designvorgaben, die SCARA-Roboter ausmachen geeignet für die industrielle Kleinteilemontage. Bei der Herstellung von Leiterplatten kann beispielsweise ein SCARA-Roboter so programmiert werden, dass er Mikroteile aus einem Tray aufnimmt und auf die Leiterplatte legt. Abgesehen von der Montage können sie auch bei sich wiederholenden Aufgaben angewendet werden, die den Transfer von Objekten zwischen zwei parallelen Ebenen erfordern.

Vorteile:

  • Kompakter Arbeitsraum
  • Sie arbeiten schnell
  • Sie haben eine hohe Präzision und Wiederholbarkeit

Nachteile:

  • Sie haben normalerweise eine geringe Nutzlastkapazität
  • Begrenzte Flexibilität führt zu begrenzten Anwendungsmöglichkeiten

Empfohlene Anwendungen

  • Produktteilmontage
  • Produktinspektion
  • Auswählen und platzieren

Delta-Roboter

Ein Delta-Roboter besteht aus 3 parallelen Roboterarmen, die auf einer stationären Basis montiert sind. Die Roboterarme haben sowohl Prismen- als auch Drehgelenke und werden von 3 Motoren angetrieben, die im Inneren der Basis montiert sind. Dieses Design verleiht den Armen eines Delta-Roboters zusätzliche Stabilität, lässt sie jedoch nur in der X- und Y-Achse flexibel sein. Da die Motoren im Gegensatz zu den Armen in der Basis installiert sind, sind die Arme jedoch leicht und somit sind Delta-Roboter sehr schnell.

Das Design von Delta-Robotern erfordert, dass sie über Kopf montiert werden, sodass die Roboterarme nach unten hängen. Dies macht sie zu einem guten Kandidaten für industrielle Inline-Funktionen wie das Sortieren von Produkten auf einem Förderband. Sie können auch mit Add-Ons wie Sensoren oder visuellen Systemen innovativ angepasst werden, um ihre Genauigkeit und Gesamtleistung zu verbessern.

Vorteile:

  • Hochgeschwindigkeitsbetrieb
  • Kompakter Arbeitsraum
  • Hohe Genauigkeit

Nachteile:

  • Sie haben eine begrenzte Reichweite
  • Eingeschränkte Flexibilität
  • Sie können nur mit kleinen Nutzlasten umgehen

Kartesische Roboter

Quelle:processsolutions. com

Kartesische Roboter nehmen einen kubischen Arbeitsraum ein. Sie werden vor Ort montiert und können an spezielle Anwendungen angepasst werden. Sie bestehen aus 3 oder mehr Linearantrieben, die senkrecht zueinander angeordnet sind. Aus diesem Grund kann sich ein kartesischer Roboter immer nur entlang einer Achse bewegen.

Es ist möglich, einen kartesischen Roboter vertikal, horizontal oder über Kopf zu montieren. Wird er jedoch über Kopf montiert, wird er als Portalroboter bezeichnet, obwohl seine Funktionen weitgehend gleich bleiben. Während dieser Installationsphase werden auch kundenspezifische Details wie Hublänge und Betriebsgeschwindigkeit eingestellt.

Im Gegensatz zu Knickarmrobotern können kartesische Roboter nur begrenzte Manöver ausführen. Sie können beispielsweise nicht nach Teilen greifen und diese drehen. Ihre Programmierung kann ebenso komplex sein, aber Sie könnten Modelle erkunden, die vorprogrammiert sind, oder separate Programmiertools.

Vorteile:

  • Mehrere Installationsmöglichkeiten
  • Hohe Genauigkeit
  • Sie können an bestimmte Aufgaben angepasst werden

Nachteile:

  • Installation und Programmierung können komplex sein
  • Es kann sich immer nur eine Achse gleichzeitig bewegen
  • Komplexität kann es für kleine Unternehmen unzugänglich machen

Empfohlene Anwendungen

  • 3D-Druck
  • Aufgaben auswählen und platzieren
  • Produktinspektion

Polarroboter

Quelle:prezi. com

Ein Polarroboter besteht aus 4 Hauptteilen; eine Drehbasis, ein Hubgelenk, ein Arm, der wie ein Teleskop aus- und eingefahren werden kann, und ein Ausleger. Es wird für einfache Aufgaben verwendet, da es sich nicht nur auf den Bereich um die Basis des Roboters erstrecken kann. Er kann sich entlang der XYZ-Achsen bewegen, aber die Punkte, die der Roboterarm erreichen kann, werden dadurch bestimmt, wie weit er sich von der Roboterbasis entfernen kann.

Der Arbeitswinkel eines Polarroboters ist sphärisch. Es kann je nach Größe und Aufgabe entweder in der Fabrikhalle oder auf einer Tischplatte installiert werden. Aufgrund der Struktur seines Arms und seiner Rückzugsbewegungen schneidet ein Polarroboter bei Operationen besser ab, die nicht viel Bewegung oder hohe Wiederholgenauigkeit erfordern.

Vorteile:

  • Der Arm eines Polarroboters kann über und unter Objekten manövrieren
  • Sie können einen erheblichen Arbeitsumfang abdecken

Nachteile:

  • Geringe Genauigkeit und Wiederholbarkeit
  • Sie sind relativ langsam
  • Ihr Anwendungsbereich ist begrenzt

Empfohlene Anwendungen

  • Punktschweißen
  • Bohren
  • Druckguss
  • Spritzguss

Zylindrische Roboter

Quelle:pishrobot. com

Die Struktur eines zylindrischen Roboters besteht aus einer rotierenden Welle, die unter Verwendung eines Drehgelenks auf einer Basis montiert ist. Die Drehwelle ist außerdem senkrecht mit einem Roboterarm verbunden, der sich ausdehnen, zurückziehen und sich vertikal entlang der Drehwelle bewegen kann.

Dieses kompakte Design macht zylindrische Roboter zu einer guten Wahl für kleine Fabriken, die nicht viel Platz in der Fabrik haben. Dank der rotierenden Welle, die wiederum den Roboterarm entlang einer 360°-Ebene bewegt, decken sie einen großen zylindrischen Arbeitsraum ab. Allerdings sind die Bewegungen eines zylindrischen Roboters begrenzt, da sein Arm wenig Flexibilität hat. Folglich gibt es nur noch wenige industrielle Prozesse, in denen es angewendet werden kann.

Vorteile:

  • Sie können einen 360°-Arbeitsbereich abdecken
  • Größere Designs können mit großen Nutzlasten umgehen
  • Ihre kompakte Bauweise nimmt wenig Platz ein

Nachteile:

  • Eingeschränkte Flexibilität
  • Begrenzte Anwendungen
  • Geringe Genauigkeit und Wiederholbarkeit

Empfohlene Anwendungen

  • Be- und Entlademaschinen
  • Gießereianwendungen
  • Druckguss

Kollaborative Roboter

Quelle:Pinterest

Roboter sind zwar für die Fertigungsindustrie unendlich nützlich, können aber auch eine Vielzahl von Risiken mit sich bringen. Mehr noch in Fabrikbetrieben, wo sie in den gleichen Räumen wie menschliche Arbeiter arbeiten müssen. Ihre „blinden“ Bewegungen führen oft zu Verletzungen des Personals und sogar zu Kollisionen zwischen einzelnen Robotern.

Darüber hinaus schien das ursprüngliche Design von Industrierobotern nur Roboter vorzusehen, die ohne menschliches Zutun arbeiten. Infolgedessen waren sie mit ausgeprägten scharfen Kanten gebaut und insgesamt waren ihre Designs nicht besonders menschenfreundlich. Die Forschung hat jedoch bewiesen, dass Fertigungsprozesse stark davon profitieren können, die unterschiedlichen Stärken sowohl der menschlichen Arbeit als auch der Roboterfähigkeiten zu berücksichtigen.

Das Konzept der kollaborativen Roboter versucht, diese Dilemmata anzugehen. Kollaborative Roboter sind per Definition Roboter, die sowohl in Bezug auf Sicherheit als auch in Bezug auf die Bedienung menschenfreundlicher gestaltet sind. Kollaborative Roboter werden also nicht unbedingt dadurch definiert, wie viele Achsen sie haben, sondern wie gut sie mit Menschen zusammenarbeiten können.

Zu den Hauptmerkmalen eines kollaborativen Roboters gehören:

Abgerundete Kanten – ihre Kanten sind geglättet, teilweise sogar mit Kunststoff ummantelt. Dadurch werden die Verletzungen verringert, die ein Arbeiter erleiden würde, wenn er versehentlich gegen den Roboter stößt, während er neben ihm arbeitet.

Bewegungssensoren – Die Roboterarme von kollaborativen Robotern sind mit Bewegungssensoren ausgestattet, die die Anwesenheit eines Menschen oder eines Hindernisses in ihrem Arbeitsbereich erkennen. Die Sensoren können den Arm entweder verlangsamen oder stoppen, je nachdem, wie weit das Hindernis entfernt ist.

Weniger Lärm – Hoher Lärmpegel kann das menschliche Gehör schädigen. Damit Mitarbeiter und Roboter sicher zusammenarbeiten können, werden Roboter für kollaboratives Design so konstruiert, dass sie den Lärm so gering wie möglich halten.

Vorteile:

  • Sie sind sicherer als andere Roboter
  • Sie bieten Fabriken mehr Wert, indem sie sowohl menschliche als auch Roboterfähigkeiten nutzen
  • Geräuscharme Konstruktionsmerkmale verbessern im Allgemeinen die Umgebung in der Fabrikhalle
  • Sie haben eine kompakte Struktur

Nachteile:

  • Sie können angesichts der zusätzlichen Funktionen teuer sein

Schlussfolgerung

Jeder Industrierobotertyp bietet eine Reihe von Lösungen für verschiedene Anwendungen. Wenn Sie ein besseres Verständnis ihrer Funktionsweise haben, ist es viel einfacher zu erkennen, welche davon am besten zu den Anforderungen Ihrer Fabrik passt. Die Qualität der Arbeitsleistung, die Sie erhalten, ist jedoch nur so gut wie die Qualität der Roboter, in die Sie investieren. Als Krönung sollten Sie daher einen Industrieroboterhersteller anstreben die hochwertige Inputs verwendet und innovative Lösungen bietet.


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