Was ist ein Industrieroboter? Typen und Beispiele (2024)

Industrieroboter Arm

Es gibt verschiedene Arten von Robotern, beispielsweise mit KI ausgestattete Serviceroboter und Haushaltsreinigungsroboter. Unter „Industrierobotern“ versteht man die Roboter, die in Produktionsstätten aktiv sind. Industrieroboter werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, beispielsweise in der Montage, beim Transport, beim Schweißen, bei der Inspektion und Reinigung.

Industrieroboter Die in Fertigungslinien verwendeten Materialien werden von Experten wie folgt definiert.

„In der Industrie eingesetzte Maschinen, die über eine Manipulationsfunktion oder eine Bewegungsfunktion durch automatische Steuerung verfügen, können durch Programmierung verschiedene Aufgaben ausführen und werden in der Industrie eingesetzt.“

Die Manipulationsfunktion ist eine Funktion zum „Ergreifen von Dingen“. Maschinen, die durch Programmierung Objekte frei greifen und tragen können, werden „Industrieroboter“ genannt.

Zusammensetzung von Industrierobotern

Ein Industrieroboter besteht aus drei Elementen: einem „Manipulator“, einem „Teach Pendant“ und einem „Controller“.

Manipulator (Industrieroboter)

Es ist der Teil, der dem menschlichen Finger, der Hand, dem Arm und dem Gelenk entspricht. Angetrieben durch mehrachsige Gelenke und Servomotoren kann er Gegenstände greifen und tragen.

Teach-Pendant (Industrieroboter)

Hierbei handelt es sich um ein Bedienfeld, mit dem Roboter Bewegungen erlernen können (Teaching). Für den Unterricht ist ein erfahrener, professioneller Mitarbeiter erforderlich, der als „Lehrer“ bezeichnet wird. Einige Industrieroboter für NC-Werkzeugmaschinen können per NC gesteuert werden.

Controller (Industrieroboter)

Ein Steuergerät zur Steuerung des Manipulators. Es steuert die Bewegungen von Servomotoren und Untersetzungsgetrieben entsprechend dem Lehrinhalt.

Arten von Industrierobotern

Industrieroboter können je nach Armbewegungen und Anwendungen in verschiedene Typen eingeteilt werden.

• Roboterarm (vertikaler Gelenkroboter)
• SCARA-Roboter (horizontaler Gelenkroboter)
• Kartesischer Roboter
• Parallellink-Roboter
• Desktop-Roboter
• Kollaborativer Roboter

Roboterarm (vertikaler Gelenkroboter)

Gelenkroboterarm

Ein Roboterarm ist ein typischer Industrieroboter, der häufig in Fertigungsfabriken eingesetzt wird. Er wird auch vertikaler Gelenkroboter genannt. Es gibt verschiedene Typen wie 4-Achsen, 5-Achsen und 6-Achsen, und mit zunehmender Anzahl der Achsen sind verschiedene Bewegungen möglich.

Es ist auch ein 7-Achsen-Roboter aufgetaucht, der die Bewegung eines menschlichen Arms nachahmt. Es ist äußerst vielseitig und kann durch den Austausch der Spitzenteile für vielfältige Aufgaben wie „Festziehen“, „Lackieren“ und „Schweißen“ eingesetzt werden.

SCARA-Roboter (horizontaler Gelenkroboter)

SCARA-Roboter sind Industrieroboter, die zum Aufnehmen und Zusammenbauen von Teilen eingesetzt werden. SCARA ist ein Akronym für „Selective Compliance Assembly Robot Arm“ und wird auch als horizontaler Gelenkroboter bezeichnet.

Obwohl er weniger vielseitig einsetzbar ist als ein Roboterarm, eignet er sich gut für horizontale Hochgeschwindigkeitsbewegungen und verfügt über eine hohe mechanische Steifigkeit, wodurch er zum Schieben von Teilen und Einpressarbeiten geeignet ist.

Kartesischer Roboter

Kartesische Roboter sind Industrieroboter, die lineare Gleitmechanismen kombinieren. Durch die Überschneidung des Gleitmechanismus können Sie einfache Roboter wie 2-Achsen- und 3-Achsen-Roboter erstellen. Aufgrund seiner hohen Vielseitigkeit und einfachen Gestaltung wird es in Fabrikautomationslinien eingesetzt.

Parallellink-Roboter

Parallellink-Roboter

Parallellenkerroboter sind Industrieroboter, die zum Aufnehmen von Kleinteilen und zum Zusammenbau von Präzisionsteilen eingesetzt werden.
Da ein Punkt von mehreren Armen getragen wird, kann er mit hoher Geschwindigkeit und hoher Positionsgenauigkeit betrieben werden. Da die Leistung (Maschinenleistung) groß ist, kann sie für die einfache Metallbearbeitung und Pressbearbeitung eingesetzt werden.

Desktop-Roboter

Desktop-Roboter

Ein Desktop-Roboter ist ein stationärer kleiner Industrieroboter. Es handelt sich um eine Maschine vom Tortyp, die als spezielle Maschine für kleine elektronische Teile wie „automatische Lötgeräte“ und „Flüssigkeitsbeschichtungsgeräte“ verwendet wird.

Kollaborativer Roboter

Kollaborative Roboter sind platzsparende Industrieroboter, die mit Menschen zusammenarbeiten können.
Es wird verwendet, um Arbeiter bei der einfachen Montage und dem Transport zwischen Prozessen zu unterstützen.

In NC-Werkzeugmaschinen wird es auch zum Anbringen/Abnehmen von Werkstücken und zum Werkzeugwechsel eingesetzt.
Es ist außerdem mit einem Vision-Sensor usw. ausgestattet und wird manchmal zur Werkstückvermessung und zur Unterscheidung fehlerhafter Produkte nach der Bearbeitung verwendet.

Kollaborative Roboter, die mit „Menschen“ zusammenarbeiten können, verbreiten sich rasant.

„Es wird erwartet, dass der Co-Roboter-Markt in Zukunft mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von mehr als 50 % wachsen wird, da Produkte billiger und kleiner werden und die Erstellung von Bewegungsprogrammen einfacher wird.“ Es wird erwartet, dass die Nachfrage vor allem von kleinen und mittleren Unternehmen steigen wird.“

Welche Aufgaben übernimmt die CNC-Robotik?

Fertigungsunternehmen setzen CNC-Roboter für vielfältige Aufgaben ein. Medizinische Roboter unterstützen beispielsweise Operationen, Rehabilitation und Diagnostik. Sie übernehmen verschiedene Arbeiten wie Schneiden, Fräsen und Schweißen. Die Arbeit wird dadurch schneller und präziser erledigt.

Robotergestützte Bearbeitung und Fräsen

Bei der Roboterbearbeitung sind Designänderungen schnell möglich. Roboter können an wichtigen Teilen oder ungewöhnlichen Formen arbeiten. Die Automobil- und Luftfahrtindustrie profitiert davon enorm. Sie können Bereiche erreichen, die für herkömmliche Maschinen unzugänglich sind. Roboter halten Fräswerkzeuge und schneiden die Bauteile sorgfältig. Durch die Kombination von Grundformen lassen sich verschiedenste Formen herstellen.

Massenproduktion

Roboter arbeiten ohne Pause. Sie erreichen stets die gleiche hohe Qualität. Sie können viele Teile schnell fertigen. Fehler werden reduziert, da Roboter nach präzisen Anweisungen arbeiten. Neben der Teileherstellung unterstützen Roboter auch bei der Zustandsprüfung der Teile.

CNC-Roboter-Routing

Viele Oberfräsen können Holz, Metall und Kunststoff bearbeiten. Sie eignen sich hervorragend für Kleinmöbel und Kunststoffteile. Sie erzielen stets präzise und glatte Ergebnisse.

CNC-Roboterschweißen

Schweißroboter bewegen sich entlang eines festgelegten, strikt eingehaltenen Kurses. Dadurch wird sichergestellt, dass die Schweißnähte an jedem Teil gleich und sehr stabil sind. Sie sorgen für mehr Sicherheit und Qualität bei Auto- und Flugzeugteilen. Roboter übernehmen Schweißarbeiten, die Genauigkeit und Regelmäßigkeit erfordern.

Anwendungsbeispiele für NC-Werkzeugmaschinen

Auch an Metallverarbeitungsstandorten sind Industrieroboter weit verbreitet. Wir stellen die Anwendungsfälle von Industrierobotern vor, die dabei eine aktive Rolle spielen "Arbeitsersparnis, Arbeitsersparnis und Automatisierung“ von NC-Werkzeugmaschinen.

• Anbringen und Lösen von Werkstücken und Werkzeugen für NC-Werkzeugmaschinen
• Maschineninterner Einsatz von NC-Werkzeugmaschinen
• Werkstückbearbeitungsunterstützung für NC-Werkzeugmaschinen
• Stempeln ohne Form

Anbringen und Lösen von Werkstücken und Werkzeugen von NC-Werkzeugmaschinen durch Industrieroboter

Vor der Eingangstür eines „Bearbeitungszentrums“ oder „Drehzentrums“ wird ein Roboter installiert. Sie können die Montage (Beladung) und Entnahme (Entladung) von Werkstücken automatisieren. Es ist auch möglich, eine bewegliche Schiene für den Roboter zu installieren und automatisch zwischen den Prozessen der NC-Werkzeugmaschine zu wechseln.

Alternativ zum ATC (Automatic Tool Change System) können für den Werkzeugwechsel auch Roboter eingesetzt werden. Durch den Einsatz von Robotern wird es möglich sein, Spezialwerkzeuge auszutauschen, die nicht in das ATC passen, sowie Vorrichtungen und Schleifsteine ​​auszutauschen.

Maschineninterner Einsatz von NC-Werkzeugmaschinen durch Industrieroboter

Durch die Verwendung eines staub-/wasserdichten Roboters ist es möglich, ihn in einer NC-Werkzeugmaschine zu installieren, wo Kühlmittel und Schneidspäne verstreut sind. Durch den Einbau in die Maschine wird es möglich sein, während der Bearbeitung „das Werkstück zu reinigen“ und „Späne zu reinigen“, was bisher nicht möglich war.

Auch neue Einsatzmöglichkeiten von Robotern, etwa zur Unterstützung von CNC-Drehwerkstücken, entstehen.

Werkstückbearbeitungsunterstützung für NC-Werkzeugmaschinen durch Industrieroboter

An der Spitze des Roboters ist ein Werkzeug angebracht, um einfache Bearbeitungen zwischen den Prozessen von NC-Werkzeugmaschinen durchzuführen. Durch die Durchführung von Bearbeitungen wie Entgraten und Bohren kann die Belastung der Arbeiter verringert werden.

Stempeln ohne Formen durch Industrieroboter

Durch die Anwendung einer dreidimensionalen Formtechnologie namens „Matrizenloses Formen“ ist eine Pressverarbeitung ohne Matrizen möglich. Am Roboterarm ist eine Schubstange befestigt, und das Formen erfolgt unter Druck von beiden Seiten.

Es wird zunehmend zum Formen von Prototypen und zur Verarbeitung einer Vielzahl von Produkten in kleinen Mengen eingesetzt.

Was ist ein Robotersystemintegrator, der für die Einführung von Industrierobotern unverzichtbar ist?

Ein Roboter-SIer ist ein spezialisiertes Unternehmen, das die Einführung von Industrierobotern unterstützt. Es gibt verschiedene Systemintegratoren, wie zum Beispiel den Fluss der Fabrikautomatisierung (FA), der Fabriken automatisiert, verbundene Unternehmen, die von großen Elektronikherstellern unabhängig sind, und Unternehmen, die von engagierten Maschinenherstellern gegründet wurden.

Mit der fortschreitenden Fabrikautomatisierung gewinnen Systemintegratoren immer mehr an Aufmerksamkeit.

Zusammenfassung der in NC-Werkzeugmaschinen verwendeten Industrieroboter

In diesem Artikel haben wir Arten von „Industrierobotern“ und Roboter vorgestellt, die in Metallbearbeitungsbetrieben aktiv sind, sowie Beispiele für ihren Einsatz in NC-Werkzeugmaschinen.

Bis jetzt, "Industrieroboter„wurden nur in Fabriken wie Automobilen und Halbleitern eingesetzt, aber da Arbeitskräftemangel und die Verbesserung des Arbeitsumfelds zu Problemen geworden sind, breiten sie sich schnell auf kleine Fabriken aus. Insbesondere Produktionslinien mit kollaborativen Robotern sind an verschiedenen Standorten zu sehen. Wir hoffen, dass Ihnen dieser Artikel einige Hinweise zur Einführung von Industrierobotern gibt.