Dafür gibt es einen Roboter!

Wenn Sie an Industrieroboter denken, fällt Ihnen wahrscheinlich als erstes ein ist ein Schweißroboter in einer Automobilmontagelinie, aber Hochleistungs-Industrieroboter sind einzigartig für so viel mehr ausgelegt. Von der Luft- und Raumfahrtindustrie bis zum klinischen Labor und allem dazwischen kann die Roboterautomatisierung Fabrikproduktionsprozesse, aufgabenorientierte Automatisierung und andere Anwendungen auf die nächste Stufe heben. Hier sind nur einige interessante und beeindruckende Anwendungen, die Sie in naher Zukunft dazu inspirieren könnten, Roboterautomatisierung zu implementieren.

Laserablation

Anwendung/Branche
Automobil, Luft- und Raumfahrt

Robotermodell
Normalerweise ein langarmiger Roboter mit geringerer Nutzlast (z. B. Yaskawa AR3120). Abhängig von der Größe des Teils und der gewünschten Zykluszeit können ein oder mehrere Roboter verwendet werden.

Beschreibung
Bei Anwendungen, bei denen eine Oberfläche eine Beschichtung (wie Farbe, Fett, Glasur usw.) aufweist, die entfernt werden muss, werden normalerweise Chemikalien verwendet. Leider entsteht dabei viel Abfall, der in der Regel als Gefahrstoff gilt. Die anschließende Umweltbelastung und damit die Regulierung erschweren die Verwendung chemischer Lösungsmittel für dieses Verfahren. Darüber hinaus ist die Anzahl der manuellen Arbeitsstunden, die zum Abwischen oder Abkratzen der Beschichtung erforderlich sind, um ein sauberes Substrat zu hinterlassen, zeitaufwändig.

Einsatz der Laserablation, bei der diese Beschichtungsschicht weggebrannt wird, um ein sauberes, reines Substrat zu hinterlassen. Ein Filter oder eine andere Einschließungsvorrichtung sammelt dann leicht die karbonisierte Beschichtung. Da thermische Laserprozesse eine lichtdichte Arbeitszelle erfordern, ist für die richtige Sicherheit ein Roboter erforderlich. Der Roboter kann auch so programmiert werden, dass er der komplizierten Oberflächenkrümmung folgt, anstatt eine andere harte Automatisierung zu verwenden.

Tintenstrahldruck auf komplexen Oberflächen

Anwendung/Branche
Luft- und Raumfahrt, Potenzial für andere

Robotermodell
Langer Arm für die Luft- und Raumfahrt, je nach Maßstab kleiner.

Beschreibung
In der Vergangenheit war es beim Anbringen von Grafiken auf einem Flugzeug oder einer anderen großen Oberfläche schwierig, Details genau zu erstellen, wenn man mit gekrümmten und komplexen Oberflächen arbeitete. Ein Projekt des Southwest Research Institute (SwRI) aus dem Jahr 2017 hat diese komplizierte Aufgabe jedoch Wirklichkeit werden lassen, indem ein spezieller Tintenstrahldruckkopf verwendet wurde, der am Arm eines Roboters befestigt ist. Dieser komplizierte Prozess nutzt den Digitaldruck für eine hervorragende Leistung und ersetzt die traditionelle arbeitsintensive Aufgabe, Grafiken zu malen oder Abziehbilder in unterschiedlichen Ausrichtungen über große Flächen anzubringen. Wie bei der Laserablation ist der Roboter so konstruiert, dass er sich leicht manövrieren lässt, Änderungen der Oberflächenwinkel sehr gut aufnimmt und eine konsistente Druckwiederholbarkeit und -qualität aufrechterhält.

Seit der Einführung dieser Technologie haben Unternehmen wie der niederländische Roboterhersteller XYREC in Zusammenarbeit mit SwRI, Airbus und Marabu haben diese revolutionäre Anwendung erfolgreich an Flugzeugen demonstriert und behauptet, die Zeit in der Lackiererei von 16 auf 5 Tage zu verkürzen. Potentially compatible with any surface substrate, this technology could also be used to apply one-off or custom graphics to smaller surfaces, like textiles and billboards, or even complex graphics to wider surface areas.

Additive Manufacturing

Application/Industry
Prototyping, Custom Parts

Robot Model
Varies – usually a highly repeatable, 6-axis robot with six degrees of freedom (i.e., Yaskawa AR1440).

Description
Thanks to the adoption of motion control technology, robotics and power conversion, 3D printing has reached a level of finesse and precision in recent years that is good enough to create usable parts without any (or much) finishing. Ideal for attaching unique tooling that enables a wide area 3D printer, the use of industrial robots in additive manufacturing is helping to create a diverse mix of products, including machine tooling fixtures.

Once limited to plastics, today’s technology can accommodate substances such as ceramics, composites, metals, hybrid materials and more. Most recently, advancements in slicer software within offline robot programming software has made it possible to print metal pieces using filler metal techniques such as MIG, TIG, or laser welding. These parts can then be used directly or machined as needed, saving a great deal of waste from other milling or machine techniques on a block of metal.

High-Precision Milling

Application/Industry
Machining, Custom Components

Robot Model
Versatile and powerful handling robot with a mid-range payload. (i.e., Yaskawa GP-series robots).

Description
Traditionally an arduous manual task, milling is the process of grinding or cutting superfluous material away from a mold to form a specific structure. In an effort to increase worker safety, accelerate production rates, enhance product quality and better adhere to industry standards, companies in diverse industries are implementing the use of automated milling systems, with easy-to-program robots equipped with flexible tooling. This is often used in conjunction with 3D printing for part finishing.

Pallet Assembly

Application/Industry
Pallet Production

Robot Model
6-axis palletizing robot, ranging in payload from 50 kg to 800 kg.

Description
Difficult and dangerous, the task of manually building pallets is hard work. This, combined with the growing trend for stronger custom-designed pallets, has prompted competitive-minded manufacturers to implement robotic pallet assembly systems that provide the flexibility and consistency needed to build custom, stringer and block pallets from the same system. Likewise, freeing workers from the dull, dirty and dangerous work of pallet production allows decision makers to redeploy skilled workers to higher-value jobs within the company, maximizing return on investment.

Meat Processing

Application/Industry
Meat Packing, Poultry Production, etc.

Robot Model
Fast and powerful handling robot with a medium range payload.

Description
While safer and more sanitary than in the past, meat packing and poultry production plants still present distinct hazards that can impact the physical health of manual workers. To reduce human error and protect employees, meat and poultry processing companies are seeking out robotic technology to drive safety, optimizing efficiency in the process. Furthermore, improvements in vision technology and end-of-arm tooling over the last decade have enabled robots to easily facilitate a variety meat processing tasks, optimizing production.

Speciman Processing

Application/Industry
Clinical Laboratory

Robot Model
Varies on application (i.e, Yaskawa MotoMini for bulk oader, or a high-performance 6-axis robot with a lower payload for centrifuge).

Description
From skilled technician shortages to rigorous accreditation requirements – along with rising specimen volumes combined with inefficient workflows – clinical laboratories are facing many challenges today. Chief among these is the pressure to expand services in creative ways, providing a more value-based care approach while yielding cost savings. In an effort to move forward into the future of Clinical Laboratory 2.0, high throughput clinical diagnostic labs are turning to robotic automation solutions to complete pre- and post-analytic specimen sorting and processing tasks.

Ribbon Tying

Application/Industry
Food and Beverage, Pharmaceuticals, Consumer Products, Tacking and Logistics, Industrial Packaging

Robot Model
Compact and agile material handling robot with a lower payload.

Description
Manual bow tying can be a tedious task, potentially causing physical harm to workers. Due to increased demand for customized packaging, ribbon tying is growing in popularity. First used in 2014 for Esther Price Fine Chocolates Candy Co., this difficult to automate application required the combined use of 3D simulation software for precise programming and a high-performance robot for greater maneuverability and consistency. Likewise, having the proper end-of-arm tooling and a controlled environment for this application was critical to achieving optimal choreographed repetition.

Entertaining / Food Assembling

Application/Industry
Entertainment, Casual Dining, Theme Park, etc.

Robot Model
Varies on application.

Description
Not only do industrial robots help provide consistency for certain tasks in day-to-day operations, but also, they allow restaurant and other business owners to provide a unique experience to patrons. From being used for carnival rides to making egg sandwiches and dispensing ice cream, industrial robots are growing in use throughout the entertainment world. When outfitted with the proper end-of-arm tooling and equipped with the correct safety features, robots can accomplish a wide variety of out-of-the-box tasks such as bartending and more.

Conclusion

While the list for these unique applications could go on, the fact that industrial robots are able to add value to businesses in nearly every industry is impressive to say the least. The truth is, certain applications are extremely unsafe for humans to try, making those tasks perfect for robotic automation. Other applications that are dull or dirty are well-suited for robots, as they can fill a need where a human may not want to do the work. If you can dream it, most likely, our team of experts can make it a reality. And, if you are on the fence about whether a particular task could be automated, chances are, there’s a robot for that!