Robotik Perfekte Aufgaben für den Cobot: Schweißen und Schrauben

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item Industrietechnik GmbH

Mitarbeiter werden gezielt geschont, wenn Cobots unergonomische und anderweitig belastende Arbeitsschritte wie das Schweißen übernehmen.

Leichte kollaborative Roboter (Cobots) halten für produzierende Unternehmen ein großes Potenzial bereit. Sie punkten unter anderem mit ihrer nahtlosen und flexiblen Integration in bestehende Produktionsbereiche. Darüber hinaus sind sie im Vergleich zu den größeren Industrierobotern überaus platzsparend. Auch deren umfassende Schutzeinrichtungen sind bei Cobots nicht notwendig. Ein weiterer Pluspunkt, der die Einsatzmöglichkeiten erweitert: Cobots lassen sich dank ihres geringen Eigengewichts sicher und einfach auf mobile Gestellkonstruktionen wie Robotertische montieren. Innerhalb einer Schicht kann ein Cobot daher sowohl zum Schweißen als auch zum Schrauben zum Einsatz kommen. Hier und bei anderen Robotik-Anwendungen bietet der modulare Baukasten für Cobot-Lösungen von item Industrietechik vielfältige Möglichkeiten.

Somit profitieren auch immer mehr KMU von den Vorteilen moderner Roboter in der Industrie. Die Flexibilität von Cobots wird insbesondere durch die intuitive Programmierbarkeit inklusive grafischer Benutzerführung ermöglicht. Ein wichtigen Anteil hat auch die große Auswahl an Endeffektoren (EOAT = End-of-Arm-Tooling). Repetitive Aufgaben in der manuellen Montage wie die Montage und das Sortieren von Bauteilen und Schüttgut lassen sich hiermit präzise erledigen. Auch Arbeitsschritte, die Mitarbeiter belasten oder ihre Gesundheit gefährden, können von Cobots übernommen werden – Schweißen und Schrauben sind hierfür besonders anschauliche Beispiele.

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Cobots schweißen zuverlässig und entlasten die Mitarbeiter

Unternehmen profitieren gerade beim Schweißen von der Leistungsfähigkeit der Cobots. Hier werden Mitarbeiter nämlich nicht nur entlastet, sondern auch vor gesundheitsschädlichen Einflüssen bewahrt: Beim manuellen Schweißen sind sie oft giftigem Rauch ausgesetzt. Darüber hinaus wird die Arbeit nicht nur durch die Schutzausrüstung, sondern auch durch die schwer zu erreichenden Schweißpunkte zur großen Herausforderung für den menschlichen Körper. Auch der Fachkräftemangel in der produzierenden Industrie macht sich beim Beruf des Schweißers bemerkbar. Cobots können bei den genannten Aspekten gezielt Abhilfe leisten. Übernehmen Cobots das Schweißen, bleibt für die Facharbeiter mehr Zeit für andere wertschöpfende Tätigkeiten – wie die Positionierung der Werkstücke, Qualitätskontrolle, Nacharbeiten und vieles mehr.

Wenn Cobots schweißen sollen, lassen sie sich durch unterschiedliche Ansätze einbeziehen. Zum einen können Cobots in eine völlig neu konzipierte Schweißkabine integriert werden. Zum anderen lassen sie sich auch direkt auf eine bereits existierende Schweißwerkbank montieren. Eine andere Möglichkeit: Der Cobot wird auf einer mobilen Gestellkonstruktion platziert, die sich zwischen zwei gegenüberliegenden Schweißwerkbänken befindet. Somit können die Mitarbeiter bereits geschweißte Teile an der einen Werkbank entnehmen und danach neu bestücken. Währenddessen beschäftigt sich der Cobot an der zweiten Werkbank schon mit dem nächsten Bauteil. Ob Arbeitsteilung, einfache Programmierung von Schweißpunkten oder die Vielzahl an Endeffektoren für Cobots zum Schweißen – diese Vorteile machen die kompakten Schweißroboter auch für Kleinserien attraktiv.

Schraubvorgänge übernimmt einfach der Cobot

In der manuellen Produktion gehört das Verschrauben von Bauteilen zu den Standardaufgaben. Für lange Zeit erschien es als zu aufwändig, diesen zeitintensiven und zum Teil feinmechanischen Bereich zu automatisieren. Durch das Erscheinen der Cobots in der Geschichte der Robotik hat sich das geändert. Für die Mitarbeiter sind Schraubvorgänge grundsätzlich ergonomisch unvorteilhaft. Ganz gleich, ob sie andrücken oder Schrauben anziehen – die Handgelenke werden in jedem Fall belastet. Hinzu kommt, dass bei der Arbeit mit Kleinschraubern häufig unbequeme Haltungen eingenommen werden. Dies ist unerlässlich, um auch an ungünstig gelegene Positionen zu gelangen. Cobots können diese schwierigen Schraubpositionen dank ihrer hohen Zahl an Bewegungsachsen leicht erreichen. Zudem führen sie Schraubvorgänge auch bei der tausendsten Wiederholung stets mit dem korrekten Drehmoment aus.

Kameraunterstützte Steuerungsmechanismen oder Kraft-Momenten-Sensoren gewährleisten jederzeit eine exakte Positionierung des Schraubers. Die Sensoren messen zunächst die Kräfte, die am Werkzeug oder Roboterarm wirken. Anschließend setzen sie die Kräfte so um, dass der Roboter sie als Signale verwerten kann. Beim Schraubvorgang stellt der Cobot daher fest, ob Schrauben richtig positioniert sind. Auf diese Weise kommen Cobots den Leistungsdaten einer menschlichen Hand erstaunliche nahe. Zusätzlich erübrigt sich dank der Sensorik die aufwändige Programmierung von Haltepunkten für den Roboterarm.

Von der Planung bis hin zur Implementierung: Bei Robotik-Anwendungen sind zahlreiche Sicherheitsaspekte zu beachten. Im kostenfreien Leitfaden von item erhalten Sie zahlreiche Praxis-Tipps und erfahren, auf welche Robotik-Normen es ankommt:

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