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Was sind die Vorteile von Cobots in einer CNC-Maschinenwerkstatt?

Was ist ein Cobot und warum sollten CNC-Maschinenwerkstätten ihn in Betracht ziehen? Erfahren Sie mehr über die Vorteile und Anwendungen von Cobots für die CNC-Bearbeitung.


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Was ist ein Cobot?


Kollaborative Roboter oder „Cobots“ erfreuen sich in Fertigungs- und Industrieumgebungen, insbesondere in Maschinenwerkstätten, wachsender Beliebtheit. Im Gegensatz zu herkömmlichen Robotern arbeiten Cobots sicher um Menschen herum und müssen nicht hinter einer Barriere oder einem Sicherheitszaun eingezäunt werden. Aufgrund ihrer eingebauten Sicherheitsfunktionen arbeiten Cobots mit ihren menschlichen Kollegen zusammen, helfen bei Aufgaben und übernehmen die sich wiederholende, alltägliche und langweilige Arbeit. In Maschinenwerkstätten kümmern sich Cobots Tag und Nacht um Maschinen. Sie halten die „Spindeldrehung“ aufrecht, indem sie Teile gleichmäßig ohne Unterbrechungen be- und entladen, den Durchsatz erhöhen und Maschinenstillstandszeiten reduzieren.

Cobots unterscheiden sich stark von herkömmlichen Industrierobotern, die mit großen Fabriken und Fließbändern in Verbindung gebracht werden. Sie sind kleiner, günstiger und flexibler. Cobots unterscheiden sich in folgenden Punkten von herkömmlichen Robotern:

Cobots variieren in Größe und Spezifikationen für die Handhabung einer Vielzahl von Teilen. Maschinenwerkstätten können je nach Teilegröße und Maschinenzellenumgebung den am besten geeigneten Cobot auswählen.

Nutzlast und Reichweite. Die Nutzlast eines Cobots ist das Gewicht, das der Roboterarm heben kann. Cobots haben eine Reihe von Höchstgewichten. Die Reichweite eines Cobots ist die Entfernung, die der Roboterarm erreichen kann. Wenn Sie beispielsweise zwei Maschinen bedienen möchten, benötigen Sie einen Roboterarm, der eine größere Reichweite hat, um beide Maschinen aufzunehmen.


Gelenkarm und Gelenke. Cobot-Arme bieten Flexibilität für die Beschickung von CNC-Maschinen und die Bewältigung einer Vielzahl industrieller Aufgaben. Mit sieben Bewegungsachsen hat ein OB7-Cobot einen einzigartigen Vorteil in einer CNC-Maschinenbeschickungsumgebung. Er kann um die CNC-Maschine herumgreifen und Teile laden, ohne den Zugang für den Bediener zu blockieren, was mit einem sechsachsigen Cobot nicht möglich ist. Darüber hinaus ermöglicht die siebenachsige Bewegung des OB7, Hindernisse zu umgehen und in engere Räume zu passen.


Kollaborative Roboter, die mit Maschinenbedienern arbeiten


Cobots erfreuen sich in Maschinenwerkstätten immer größerer Beliebtheit, da sie sich perfekt für die Beschickung von Maschinen eignen. Genau wie Menschen be- und entladen Cobots Maschinen, aber sie machen keine Pausen, werden nicht krank oder fahren in den Urlaub. Cobots übernehmen mühsame, sich wiederholende und fehleranfällige Aufgaben, die Arbeiter monoton finden oder die zu Engpässen in der Produktion beitragen. Indem sie den Maschinenbeschickungsprozess übernehmen, maximieren Cobots die Spindelauslastung und entlasten die Bediener, um andere wertvolle Aufgaben zu erledigen.


Cobots bieten Einfachheit und Wert in der Fertigung


Viele Cobots bieten „einfache Programmierung“, erfordern aber dennoch eine Programmiersprache, die für diejenigen, die keine Programmiererfahrung haben, schwierig ist. Cobots wie der OB7 von Productive Robotics benötigen keinerlei Programmierung, was es dem Maschinenbediener leicht macht. Sie „zeigen“ ihm einfach, was zu tun ist, und der Cobot lernt. Es kann einige Stunden dauern, eine Maschinenbeschickungszelle einzurichten und noch am selben Tag mit der Automatisierung zu beginnen.

Was also genau macht ein Cobot, wenn er eine Maschine bedient? Cobots erledigen die „sich wiederholenden“ Aufgaben, die ein Maschinenbediener normalerweise erledigt, wie zum Beispiel:

Ob Sie Tausende von Teilen oder nur 5 Teile verarbeiten, ein Cobot sorgt dafür, dass Ihre Maschinen konstant laufen, bis die Arbeit erledigt ist. Die Bediener können sich dann auf andere Aufgaben wie die Qualitätsprüfung nach der CNC-Bearbeitung oder die Einrichtung neuer Jobs konzentrieren. Cobots brauchen keine Pause und können "Licht aus" arbeiten und Chips herstellen, nachdem Sie für die Nacht nach Hause gegangen sind.


Maschinenkompatibilität und Einrichtung


Cobots können alle Arten von Maschinen bedienen, einschließlich Mühlen, Drehmaschinen, Pressen, Erodiermaschinen, Plasmaschneider, Schleifmaschinen und Pressen. Cobots der nächsten Generation wie OB7 von Productive Robotics können mit jeder Maschinenmarke arbeiten, ohne eine Schnittstelle zur Maschine herzustellen, was den Einrichtungsprozess einfach und schnell macht. OB7-Cobots haben auch 7 Achsen oder Freiheitsgrade (wie ein menschlicher Arm), die einen entscheidenden Vorteil für Maschinenwerkstätten bieten:



Viele Cobots sind mit Roboterständern mit Rädern ausgestattet, die es Ihnen ermöglichen, den Cobot zu rollen und vor einer CNC-Fräse, Drehmaschine oder anderen Maschine zu positionieren, um Rohlinge zu laden und fertige Teile zu entladen. Das Material wird auf einem Arbeitstisch bereitgestellt, damit der Roboter es aufnehmen und in die Maschine laden kann. Viele Maschinenwerkstätten verwenden ihre eigene Ausrüstung, um auch kundenspezifische Werkzeuge, Vorrichtungen und End-of-Arm-Werkzeuge herzustellen.

Productive Robotics bietet Fräs- und Drehmaschinenpakete an, die das gesamte Roboterzubehör enthalten, das für die Arbeit mit Ihren Maschinen erforderlich ist. Diese einfache Lösung macht eine komplexe Integration überflüssig und funktioniert mit allen Arten von Maschinen.


Große Auflagen oder High Mix/Low Volume


Es ist leicht zu verstehen, welchen Wert Cobots für CNC-Bearbeitungsvorgänge bei der Ausführung von Aufträgen mit hohem Volumen haben. Cobots sorgen dafür, dass sich die Spindel ohne Unterbrechungen dreht, und sie können sogar über Nacht und am Wochenende unbeaufsichtigt laufen, um „Licht aus“-Fertigungskapazitäten zu nutzen. Aber was ist, wenn Sie keine hohen Auflagen haben oder Sonderanfertigungen machen? Können Sie noch von Cobots profitieren? Die Antwort ist ja.

Cobots glänzen auch in High-Mix-/Low-Volume-Umgebungen, und viele kleine bis mittelgroße Maschinenwerkstätten nutzen sie zu ihrem Vorteil. Ein großer Vorteil von Cobots ist ihre Flexibilität und Fähigkeit, sich zwischen verschiedenen Maschinen zu bewegen. Wenn Sie beispielsweise einen Job mit 10 Teilen und einer langen Zykluszeit ausführen, kann der Cobot diesen Job abschließen und Ihren Bediener entlasten, bis er fertig ist. Sie können den Roboter dann innerhalb weniger Minuten für einen anderen Auftrag ausführen.

Cobots reduzieren auch die Maschinenleerlaufzeit, indem sie an zweiten Operationen arbeiten, die längere Zykluszeiten erfordern. Aufgrund ihres geringen Platzbedarfs und ihrer Flexibilität sind sie in High-Mix-, Low-Volume- (HMLV) Umgebungen ebenso nützlich wie in Low-Mix-, High-Volume- (LMHV) Umgebungen.


CNC-Maschinen mit Cobots beladen


Cobots können mit einer Reihe von Greifern ausgestattet werden, die zum Aufnehmen aller Arten von Materialien geeignet sind, von Metall über Verbundwerkstoffe bis hin zu hochdichten Polymeren und Plattenmaterialien.

Werkzeugoptionen. End-of-Arm-Tooling oder Greifer sind die „Finger“, mit denen der Roboter Teile aufnimmt. Diese können elektrisch, pneumatisch oder kundenspezifisch sein, um verschiedene Artikel und Werkstückmaterialien zu handhaben. Es gibt eine Reihe von Werkzeugoptionen, die zum Aufnehmen von Teilen unterschiedlicher Größe verwendet werden können. Sie können auch mit empfindlichen Materialien und kleinen Gegenständen umgehen.

Zwei Greifer: Ein Doppelgreifer ist eine weitere zeitsparende Option, mit der Sie die Produktion beschleunigen können, indem Sie zwei Greifer in einem verwenden. Mit einem Doppelgreifer können Sie ein fertiges Teil entladen und sofort ein neues Teil wieder laden, wodurch der zusätzliche Weg zur und von der Maschine entfällt. Dies eignet sich hervorragend für die Wartung einer Drehmaschine und ermöglicht es Ihnen, die Wartezeit der Maschine während des Nachladens von Teilen zu verkürzen, was die Zykluszeit erheblich verkürzen kann. Siehe Video:Doppelgreifer


Productive Robotics stellt seine eigenen Cobot-Greifer und Doppelgreifer her. Darüber hinaus sind alle Cobots von Productive Robotics mit anderen auf dem Markt erhältlichen End-of-Arm-Tooling-Optionen kompatibel.


Die 4 wichtigsten Vorteile von Cobots für CNC-Maschinen


Die robotergesteuerte Maschinenbeschickung bietet viele Vorteile für Werkstätten jeder Größe, darunter eine Light-Out-Produktion, verbesserte Teilequalität und Bedienerproduktivität. Im Folgenden sind einige der wichtigsten Vorteile aufgeführt, die Cobots bieten:


1. Steigerung der Produktivität von CNC-Maschinen

Wenn Werkstätten an Produktivität denken, denken sie an Durchsatz. In einer typischen 8-Stunden-Schicht kann eine Person einen Job mit 20 Teilen ausführen, der die gesamte Schicht in Anspruch nimmt. Sie werden abgelenkt oder haben mehrere Verantwortlichkeiten, die sie davon abhalten, sich zu konzentrieren, und lassen die Maschine im Leerlauf stehen. Mit einem Cobot werden Maschinenstillstände eliminiert und Maschinen laufen mit maximaler Kapazität. Durch konsistentes, unbeaufsichtigtes Arbeiten maximieren Cobots den Durchsatz und steigern gleichzeitig die Produktivität.

Eine verbesserte Teilequalität hat für Maschinenwerkstätten höchste Priorität. Cobots erledigen Aufgaben konsequent mit Genauigkeit und Präzision und minimieren Fehler aufgrund falscher Beladung von Rohlingen, die durch Ermüdung oder Ablenkung des Bedieners verursacht werden. Sowohl die Teilequalität als auch die Bedienerproduktivität werden gesteigert.


Geschäftsinhaber verstehen, dass die Zeit eines Bedieners besser für die Arbeit verwendet wird, die menschliche Fähigkeiten und Erfahrung erfordert. Indem Cobots die redundanten, sich wiederholenden und lästigen Aufgaben übernehmen, können Bediener Aufgaben erledigen, die herausfordernder, interessanter und abwechslungsreicher sind.


2. Cobots können problemlos auf neue Prozesse umstellen


Mit größerer Flexibilität und Portabilität können Cobots nahtlos in bestehende Arbeitsstationen integriert werden. Die neueste Generation kollaborativer Roboter macht es dem internen Personal einfach, den Cobot aufzustellen und zwischen verschiedenen Maschinen zu rollen.

Interne Mitarbeiter können einen OB7-Cobot von Productive Robotics in wenigen Stunden einrichten – kein externer Integrator erforderlich. Einfach einstecken, in Position bringen und die nötigen Bewegungen „beibringen“.


Die meisten kollaborativen Roboter werden mit herkömmlicher Roboterprogrammierung programmiert. Andere bieten „einfache Programmierung“ oder einfache Codierung an. OB7-Cobots sind die neueste Generation von Cobots und erfordern keinerlei Programmierung oder Codierung. Sie werden ihre Aufgaben von Ihnen "beigebracht", während Sie ihnen jeden Schritt zeigen. Diese Cobots sind zwar einfach im Design, aber sehr intuitiv und können komplexe CNC-Bearbeitungsaufgaben mit Präzision und Qualität erledigen.

Lernbarkeit. Wenn Sie einem Menschen beibringen können, wie man eine CNC-Maschine belädt, können Sie es auch einem OB7-Cobot beibringen. Beim „Lernen“ muss dem Cobot physisch gezeigt werden, was er tun soll, indem der Arm mit dem Steuergriff bewegt wird. Es sind keine Codierungs- oder Computerprogrammierkenntnisse erforderlich. Diese Art des einfachen Lehrens macht die Bedienung für jedermann einfach, unabhängig von seinem Erfahrungsniveau.


3. Sicherheit und flexible Automatisierung

Eingebaute Sicherheit. Cobots sind auf Sicherheit ausgelegt. Dazu gehören Leistungs- und Kraftbegrenzungsfunktionen, die den Roboter anweisen, anzuhalten oder langsamer zu werden, wenn sich eine Person nähert. Diese Sicherheitsfunktionen reduzieren Verletzungen und minimieren das Risiko. Cobots können auch mit höheren Geschwindigkeiten laufen und auf sichere kollaborative Geschwindigkeiten umschalten, wenn ein Mensch ihren Arbeitsbereich betritt.

Kompakter Fußabdruck. Cobots sind leicht, flexibel und klein und nehmen nicht viel Stellfläche ein. Sie sind kompakt genug, um in Fertigungshallen zu passen, und können auf einer Tischplatte, einem Wagen, Boden oder einer Decke montiert werden. Cobots wie der OB7 bieten zusätzliche 7-Achsen-Flexibilität, um Objekte zu umgehen und in engere Räume zu gelangen.

Portabilität und Flexibilität. Viele Cobots sind mit Rollständern ausgestattet, die es ihnen ermöglichen, sich leicht zwischen den Maschinen zu bewegen. Es ist kein komplexes Re-Engineering Ihrer Fertigungsanlagen und keine zeitaufwändigen Integrationsarbeiten erforderlich.


4. Geringere Kosten


Cobots sind günstiger als herkömmliche Industrieroboter. Sie benötigen keine teure Sicherheitsausrüstung oder die hohen Kosten für die Beauftragung eines Automatisierungsintegrators. Cobots von Productive Robotics sind auch am kostengünstigsten, weil sie in den USA entwickelt und hergestellt werden. Ein Cobot-Paket von Productive Robotics enthält alle Komponenten, die zur Integration eines Roboters in Ihre Bearbeitungszelle erforderlich sind.

Durch die Maximierung der Maschinenlaufzeit oder Betriebszeit bietet ein Cobot eine schnelle Kapitalrendite. Lights-out-Produktion öffnet auch die Tür für Unternehmen, mehr Arbeit zu übernehmen, ihr Endergebnis zu steigern und einen Wettbewerbsvorteil zu erlangen. Andere Faktoren können sich auf den ROI auswirken, wie z. B. Lohnkosten und die Möglichkeit, die Produktion zu steigern. Da jedes Unternehmen einzigartig ist, ist es immer am besten, Ihren eigenen ROI zu berechnen, um die Kosten und Einsparungen zu verstehen.


Häufig gestellte Fragen zu kollaborativen Robotern


Wie wirken sich Cobots auf meine Mitarbeiter aus?


Cobots und Menschen arbeiten in einer gemeinsamen Umgebung zusammen, die die Produktionseffizienz und Produktivität steigert. Beim Hinzufügen eines Cobots zu einer Arbeitsstation stellen die Mitarbeiter schnell fest, dass sie dadurch mehr Zeit haben, die interessanten und herausfordernden Teile ihrer Arbeit zu erledigen oder sich ganz neue Fähigkeiten anzueignen. Dem Cobot beizubringen, verschiedene Aufgaben zu erledigen und all seine Einsatzmöglichkeiten zu entdecken, führt auch dazu, dass Menschen neue und interessante Möglichkeiten finden, ihn für andere Aufgaben einzusetzen.

Bessere Ergonomie . Wenn ein Cobot die sich wiederholende Bewegung (Heben, Beugen und Drehen) ausführt, verbessert sich die Ergonomie und die Ermüdung wird reduziert.

Physische Sicherheit. Zusätzlich zu Sensoren, die den Arm verlangsamen oder anhalten, wenn sich eine Person oder ein Glied nähert, werden Cobots mit abgerundeten Ecken und ohne Quetschstellen hergestellt, um die Sicherheit der Arbeiter zu gewährleisten, selbst wenn sich die Maschine nicht bewegt.


Für welche Fertigungsarten eignen sich Cobots?


Cobots sind nicht auf die Beschickung von CNC-Maschinen beschränkt. Sie können eine Vielzahl von Fertigungsaufgaben ausführen, die wiederholbare Bewegungen beinhalten und Genauigkeit und Präzision erfordern. Zu den allgemeinen Aufgaben, die ein Cobot bewältigen kann, gehören:

Weitere gängige industrielle Aufgaben umfassen:


Erste Schritte mit der Cobot-Automatisierung für CNC-Maschinen


Erfahren Sie mehr über Maschinenbeschickung mit Cobots:

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