Cobots in der Mensch-Roboter-Kollaboration
Leichtbauroboter, auch Cobots genannt vereinen die Stärken von Mensch und Maschine in der Produktion. Menschliche Fähigkeiten, wie Kreativität und Feinmotorik, werden ergänzt mit technischen Stärken der Roboter. Hierzu zählen beispielsweise Wiederholgenauigkeit, Kraft und Ausdauer. Monotone und körperlich anstrengende Tätigkeiten werden vom Roboter verrichtet, während die menschliche Intelligenz für andere Aufgaben genutzt wird.
Die Produktion kann durch den Einsatz von Cobots profitieren durch:
- Intelligente Automatisierung
- Erhöhte Flexibilität in der Produktion
- Schnelle Amortisation der Investition
- Einfache Implementierung
- Flexible Sicherheitskonzepte
- Einfache und schnelle Störungsbehebung
Sinnvoller Einsatz für Cobotlösungen
Unsere Analyen verschiedener Produktionsumgebungen haben gezeigt, dass der Einsatz von Cobots in direkter Zusammenarbeit mit Menschen selten sinnvoll umgesetzt werden kann. Die Implementierung unter Einhaltung notwendiger Arbeitssicherheits- und Produktivitätsanforderungen bietet in dieser Konstellation nicht unbedingt eine (kosten)effiziente Lösung. Meist ist die klassische Integration die wirtschaftlichere Möglichkeit.
Trotz des Einsatzes mit Schutzzaun oder Lichtschranke sind die Leichtbauroboter eine zukunftsfähige Innovation in der Robotik. Den Benefit durch eine hohe Flexibilität und einfache Automatisierung verlieren die Cobots durch den koexistenten Einsatz in der Produktion nicht. Smarte und einfache Greiflösungen, Vernetzung der Herstellungsprozesse sowie Intelligenz in Systemen werden an Bedeutung gewinnen und die Autonomie der Produktion wird durch den Einsatz von Cobots steigen.
Unser Team bei Schaeffler Special Machinery berät Sie gerne zu Automatisierungslösungen und erarbeitet bei Ihnen vor Ort individuelle Analysen zu den größten Potenzialen.
Anwendungsbeispiele für Leichtbauroboter
Sensitives Fügen von Getriebestufen in E-Achsen
In der Montage von E-Achssystemen müssen in einem Prozessschritt ineinandergreifende Zahnräder in das Achsgehäuse gefügt werden. Die Tätigkeit des Fügens von Getriebezahnrädern war ergonomisch belastend und monoton für die dort eingesetzten Mitarbeitenden. Diese feinfühlige Aufgabe konnte durch die Implementierung eines sensitiven Leichtbau-Cobots mit Kraftrückkopplung für ein vorsichtiges Platzieren der Getriebestufen automatisiert werden. Im Regelfall übernimmt der Cobot diese Arbeitsaufgabe selbstständig. Sollte es bei dem Versuch der Platzierung zu Schwierigkeiten kommen, beispielsweise wenn der Cobot keine Einbauposition finden kann, oder die Taktzeit überschritten wird, kann der Ablauf durch die Mitarbeitenden unterstützt werden. Durch den selbstlernenden und selbstoptimierenden Prozess konnte innerhalb kurzer Anlernzeit bereits ein robuster Prozess erreicht werden.
Bin Picking von ungeordneten Produkten
Beim sogenannten „Griff in die Kiste“ wird durch das Zusammenspiel von Leichtbauroboter und moderner Kameratechnik die Entnahme von ungeordneten Bauteilen automatisiert. Im System wird eine 3D-Kamera angebracht, entweder am Roboterarm selbst oder an der Decke über der Kiste bzw. mit Achssystemen zur Positionierung über den Kisten. Auf Basis der aufgenommenen Bilder werden greifbare Teile für den Cobot ermittelt, der innerhalb eines festgelegten Bewegungsrahmens eigenständig die Greifpfade definiert. Sukzessive entnimmt der Leichtbauroboter die einzelnen Produkte und führt sie geordnet dem nachfolgenden Prozess zu.
Die Anwendung moderner Kameratechnik kann so beispielsweise auch die flexible Entnahme von Schüttgut oder geschichteten Lagen ermöglichen. Ebenso wird die flexible Anpassungsfähigkeit der Systeme auf verschiedene Produkte erhöht.
