Cobot | Ihr neuer Kollege

Willkommen in der Zukunft der Zusammenarbeit: Der Einzug von Cobot bzw. kollaborativem Roboter in die Fertigungshallen ist im vollen Gange. Diese revolutionäre Robotik-Technologie arbeitet Hand in Hand mit Menschen und optimiert Arbeitsprozesse. Entdecken Sie die spannende Welt der Cobots und ihre vielfältigen Anwendungen in Industrie und Alltag.

 

Inhalt

• Cobots 2023 – Eine Bestandsaufnahme
  • Cobot statt IR – Stirbt der Industrieroboter aus?
• Cobot Neuheiten
  • Cobots mit der derzeit größten Reichweite
  • Cobot, so schnell wie ein Industrieroboter
  • Wieso sollten Unternehmen Cobots einsetzen?
  • Smarter Cobot mit digitalem Ökosystem
  • Kollaborierende Roboter für die High Mix Volume Fertigung
  • Plug-and-play Getriebebaukasten für Cobots
  • Kollaborierende Roboter für die High Mix Volume Fertigung
  • Cobot mit längerer Reichweite dank Linearachse
  • Kollaborativer Roboter mit Google Bild- und Spracherkennung
• Cobot Grundlagen-Wissen
  • Geschichte der Cobots
  • Fünf Gründe, die für Cobots sprechen
  • Ein paar Zahlen über Cobots
  • Hersteller von Cobots 
  • Verstärkte Nachfrage nach Cobots in der Verpackungstechnik

Cobots 2023 – eine Bestandsaufnahme

Die noch junge Technologie der Cobots verändert die Arbeitsweise in Anwendungen wie Verpacken, Palettieren, Schweißen und Montage. Immer mehr Unternehmen setzen auf die leichten, einfach bedienbaren Roboter, um ihre Produktion effizienter zu machen. Aktuell stehen eine höhere Nutzlast und Reichweite auf der Wunschliste der Anwender.

Cobot statt IR – Stirbt der Industrieroboter aus?

Wird der traditionelle Industrie-Roboter bald nicht mehr benötigt, weil die Vorteile von Cobots ihn überflüssig machen? Die Antwort ist natürlich "Nein". Ist Geschwindigkeit gefordert, zeigt er sich nach wie vor als erste Wahl. Die Technologie der Cobots nimmt jedoch Einfluss auf die Entwicklung der Industrieroboter. Viele der Sicherheitsfunktionen, die zunächst bei kollaborativen Robotern zu sehen waren, sind jetzt Standard bei den industriellen Versionen. Lesen Sie, wie im einzelnen das der Roboterspezialist sieht.

Cobot Neuheiten

Neben der Steigerung von Nutzlast und Performance werden wir künftig mehr mobile und hybride Cobots sehen. Nachfolgend finden Sie Neu- und Weiterentwicklungen der kollaborativen Roboter: 

Cobots mit der derzeit größten Reichweite

29.08.2023 | ABB zeigt auf der EMO Lösungen für die flexible Maschinen-Beschickung. Diese eignen sich für Anforderungen der metallverarbeitenden Industrie an die Varianten-Produktion mit kleinen Volumina bis hin zur Losgröße 1.

Die größte Reichweite im Cobot-Markt bieten derzeit die ABB Cobots Gofa 10 und Gofa 12. Sie stemmen zudem eine erhöhte Traglast und eignen sich für Polieranwendungen, Maschinen-Beschickung oder zur Palettierung. Die Cobots lassen sich via "Lead-Through"-Programmierung und mit der ABB-Software "Wizard Easy Programming" programmieren, ohne eine Programmzeile schreiben zu müssen.

Den Gofa 12 stellt ABB auf der EMO als Teil einer neuen Lösung für die kollaborative Maschinenbeschickung in Aktion vor. Die benutzerfreundliche Bedienung vereinfacht die Automatisierung insbesondere für KMU und Erstanwender.

Die Implementierung der Maschinenbeschickung ist einfach, weil es alle Komponenten aus einer Hand gibt. Aufgrund des schlanken Designs ist der Cofa 12 prädestiniert für kleinere und kompakte Räume in Fabrikhallen. Eine Umhausung oder Sicherheitsscanner sind nicht erforderlich.

Cobot, so schnell wie ein Industrieroboter

22.05.2023 | Der Cobotta PRO 900 und der Cobotta PRO 1300 von Denso sind die aktuell leistungsstärksten Cobots auf dem Markt. Ihre Traglast beträgt 6 bzw. 12 kg, die TCP-Geschwindigkeit gibt der Hersteller mit 2100 mm/s bzw. 2500 mm/s an und die Wiederholgenauigkeit überzeugt mit ±0,03 mm bzw. ±0,04 mm.

Mit dieser Performance werden industrielle Prozesse im MRK-Segment effizienter und produktiver. Die Serie ergänzt den im Jahr 2018 eingeführten, ersten kollaborativen Roboter Cobotta.

Der kompakt-portable Cobotta PRO bietet ein inhärent-sicheres Design und vielfältige funktionale Sicherheit. Kontinuierlich werden Drehmoment und Geschwindigkeit aller Achsen sensorbasiert überwacht. Über Sicherheitsscanner lässt sich die Arbeitsgeschwindigkeit auf das Niveau von Industrierobotern erhöhen.

Nähert sich ein Mensch dem Cobot, wird die Geschwindigkeit reduziert, so dass er nicht gefährdet wird. Eine berührungsempfindliche Schutzummantelung mit integrierten, hochsensiblen Sensoren gestattet es, die Geschwindigkeit in einer Mensch-Roboter Kollaboration noch weiter zu erhöhen.

Denso stellt aus auf der Automatica 2023.

Wieso sollten Unternehmen Cobots einsetzen?

Fanuc präsentiert die neue Cobot CRX Reihe, mit der auch kleinere Unternehmen und Handwerksbetriebe in die Robotik einsteigen können. Natürlich eignen sich diese Cobots auch für Mittelständler und Produktionsriesen zum vereinfachen von Prozessen. 

Smarter Cobot mit digitalem Ökosystem

16.03.2022 | Igus liefert ab sofort den Serviceroboter Rebel auch als smarte Version aus. Der Einsatz von Kunststoff macht die kollaborativen Robots mit 8,2 kg zum leichtesten Serviceroboter mit Cobot Funktion in seiner Klasse. Die Traglast des Cobots beträgt 2 kg, seine Reichweite beträgt 664 mm. 

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Kollaborierende Roboter für die High Mix Volume Fertigung

11.08.2021 | Die gewünschte Reduzierung der Losgrößen bis auf Eins hat die High Mix low Volume (HMLV) Produktion zur Folge. Kollaborierende Roboter bzw. Cobots helfen solche individuellen Anforderungen in kleineren Chargen effizient zu erfüllen. Mitsubishi Electric bietet hierfür den Cobot Melfa Assista. 

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Plug-and-play Getriebebaukasten für Cobots

18.02.2021 | „Wir befähigen Konstrukteure mit unseren Low-Cost Automation Lösungen kostengünstig in die Zukunft der Servicerobotik einzusteigen“, erläutert Stefan Niermann, Igus Geschäftsführung für Low-Cost Automation. „Das eröffnet Raum für ganz neue Ideen – und das alles made in Germany“.

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Cobot Assista und seine bedienerfreundlichen Eigenschaften

23.06.2020 | Der Cobot Assista von Mitsubishi Electric dient der präzisen und sicheren Unterstützung des Menschen in der Produktion. Der kollaborative Melfa Roboter wurde für die Automatisierung an der Seite menschlicher Bediener ohne notwendige Schutzvorrichtung oder Sicherheitszaun entwickelt. 

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Cobot mit längerer Reichweite dank Linearachse

17.02.2020 | Der Cobot von Universal Robots (UR) erhält eine deutlich größere Reichweite. Möglich wurde diese durch den Einsatz der UR+ zertifizierten Linearachse mit Motor von Rollon. Sie wurden optimal für die Zusammenarbeit mit den populären kollaborativen Robotern bzw. Cobots in der Automatisierung konzipiert. So ist das All-in-One-Paket „Dahl Linear Move“ vollständig Universal Robots systemintegriert. Der Antrieb lässt sich individuell konfigurieren und sehr einfach bedienen. 

Dahl Automation und Rollon heben den populären Cobot von Universal Robots mit dieser einfachen Plug-and-play-Lösung auf eine neue Roboter Ebene. Die zertifizierte Lineareinheit Serie Robot ist geschlossen, während die Lineareinheit Serie R-Smart offen konzipiert wurde.

Beide Linearachsen sind sehr steif und bieten eine hohe Traglast, Momentensteuerung, Verfahrgeschwindigkeit sowie Positioniergenauigkeit. Rollon hat die Lineareinheiten in Größe und Leistungsfähigkeit genau auf die unterschiedlichen Cobots von Universal Robots abgestimmt.

Cobots intuitiv in Betrieb nehmen

Die Rollon Achse bestehen als Teil des All-in-One-Pakets Dahl Linear Move aus einer konfigurierbaren Linearachse mit Motor, Getriebe, Endschalter und Befestigungskit, einem elektronischen Schaltschrank sowie der Software-Komponente „URCap“. Die Inbetriebnahme und Bedienung sind sehr einfach.

Der Anwender kann sie ohne aufwendige Achsauslegung, Anpassung- und Programmierung aufbauen und anschließen. Das UR-Interface „URCap“ ist intuitiv und führt den Anwender Schritt für Schritt durch die Installation. Der Anwender benötigt keine besonderen Programmierkenntnisse für die Robotik Inbetriebnahme. Er kann zudem Änderungen am Produktionslayout schnell und einfach selbst entsprechend den Anwendungen vornehmen.

Passgenaue Linearachse kollaborativer Roboter

Rollons UR+ zertifizierte Achse basiert auf einer robusten Struktur aus stranggepressten, eloxierten Aluminiumprofil mit quadratischem Querschnitt. Die Antriebskraft wird durch einen stahlverstärkten Zahnriemen aus Polyurethan übertragen. Der Cobot verfährt auf zwei parallelen Profilschienenführungen mit insgesamt vier Laufwagen. Die Linearführung stützt die auftretenden Lasten und Momente. Die kugelgeführten Lineareinheiten gestatten eine hohe Tragfähigkeit und Belastung. Ihr Betrieb verläuft wartungsarm, die Geräuschentwicklung ist gering und die Lebensdauer lang.

Die Linearachse mit Motor lässt sich maßgeschneidert auf die jeweilige Cobot Anwendung anpassen. Durch Verlängerung der Basis-Ausführung von 1 m erhält der Anwender in 100 mm Schritten genau die Reichweite, die er für seine Anwendung benötigt. Geschwindigkeiten von bis zu 4 m/s bzw. 5 m/s sowie Beschleunigungen bis zu 50 m/s2 sorgen für die Dynamik sorgen. Die Wiederholgenauigkeit beträgt ±0,05 mm.

Plug-and-play Linearachse für Cobots

Die UR+ zertifizierte Lineachse mit Motor eignet sich nicht nur für Anwendungen in der Intralogistik. Auch in Handling, Antriebstechnik, Automatisierung, Palettierung, Maschinenbestückung, oder für den kollaborativen Arbeitsplatz lassen sich UR Roboter mit den Linearachsen effizient und flexibel einsetzen.

Lineareinheit mit Spindelführung als Standard und Sonderlösung

Dahl Linear Move ist das Ergebnis der erfolgreichen Kooperation zwischen Rollon und Dahl Automation, dem ersten Vertragspartner von Universal Robots in Deutschland. Die Plug-and-play-Lösung ist mit den kollaborativen Robotern der E-Serie Polyscope Version 5.1 oder höher kompatibel. Man findet die Roboter auf der weltweiten UR+ Plattform von UR.

Kollaborativer Roboter mit Google Bild- und Spracherkennung

27.03.2019 | Dobot stellt seinen gleichnamigen kollaborativen 6-Achsen-Roboterarm CR6-5 in Demos wie Pick and Place, Sortieren und Bewegungsverfolgung vor. Er ist der zweite Roboterarm in der kollaborativen Dobot-Roboterserie und bietet eine Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten in kleinen und mittelständischen Unternehmen sowie in Bildungseinrichtungen.

Egal, ob freie und flexible Bewegungen oder vordefinierte Abläufe – der Roboterarm kann dank seines kompatiblen Designs für verschiedene Anwendungen eingesetzt werden. Durch verschiedene adaptive Greifer kann er eine Vielzahl von Objekten und Formen aufnehmen und handhaben. Seine hochpräzisen linearen Bewegungen machen ihn vielseitig einsetzbar von der Kaffeezubereitung bis hin zur Arbeit in einem Labor. Dabei eignet sich der CR6-5 optimal für die Zusammenarbeit mit dem Menschen und stellt selbst im Falle einer Kollision keine Gefahr für den Anwender dar.

Cobot Grundlagen-Wissen

Geschichte der Cobots

Cobots haben eine noch relativ junge Geschichte und sind gerade mal in ihren „goldenen Zwanzigern“ angekommen. Erfunden wurden sie von J. Edward Colgate und Michael Peshkin, beide Professoren der Northwestern University, USA. Ihr US-Patent von 1997 beschreibt Cobots als "Vorrichtung und Verfahren zur physischen Interaktion zwischen Mensch und einem computer-gesteuerten Allzweckmanipulator". Die Entwicklung wurde eingeleitet von General Motors im Jahr 1994 unter der Leitung von Prasad Akella. Es sollte eine Möglichkeit gefunden werden, Roboter oder roboterähnliche Geräte so sicher zu machen, dass sie mit Menschen zusammenarbeiten können. Als Pionier gilt das Unternehmen Universal Robotics, welches 2008 den weltweit ersten kollaborierenden Roboter bzw. Cobot verkauft hat. Auch wenn das noch nicht so lange her ist, war das doch lange, bevor der Begriff für diese aufstrebende Roboterart in aller Munde war.

Die Entwicklung im Ãœberblick:

• Ende der 1990er Jahre: Der dänische Ingenieur Dr. Esben Østergaard entwickelt während seiner Doktorarbeit den ersten Cobot UR5.
• 1997: US-Patent von J. Edward Colgate und Michael Peshkin
• 2008: Gründung von Universal Robots  in Dänemark, Start des Verkaufs vom UR5
• 2010: Erster ISO-Standard für Cobots mit Richtlinien für den sicheren kollaborativen Betrieb zusammen mit dem Menschen.
• 2012: Gründung von Rethink Robotics in den USA, Vorstellung des Baxter-Cobots für Einsatz die Fertigung
• 2014: ABB führt den Yummi-Cobot ein für die Zusammenarbeit mit Menschen in der Kleinteilemontage
• 2015: Kuka bringt den LBR Iiwa Cobot auf den Markt für den Einsatz in vielen Branchen wie Luftfahrt, Raumfahrt, Automobilindustrie und Medizintechnik.
• 2017: Der globale Cobot Markt erzielt die 200 Mio. US-Dollar Marke.
• 2018: Cobots weltweit erreichen 500 Mio US-Dollar.
• 2021: Der globale Markt für Cobots wird bis 2030 voraussichtlich mit 8 Mrd. US-Dollar geschätzt
• 2022: Der globale Cobot Markt erzielt die 1,1 mrd. US-Dollar Umsatz. Der globale Markt für Cobots wird bis 2028 voraussichtlich auf 9,2 Mrd. US-Dollar geschätzt bei einer jährlichen Wachstumrate von 41,5 %

Quellen für die Zahlen: Berkshire Hathaway, Elektromate

Fünf Gründe, die für Cobots sprechen

Cobots spielen eine zunehmend größere Rolle bei der Einführung von Zukunftstechnologien. Sie entlasten nicht nur die menschlichen Kollegen in der Fertigung, Verarbeitung und Montage, sondern steigern zudem Produktivität und Flexibilität. Cobots können direkt neben menschlichen Personen arbeiten und denselben Arbeitsbereich nutzen. Damit eröffnen sie viele Anwendungen, die bisher undenkbar waren. Barry Weller, Robot Product Manager bei Mitsubishi Electric zeigt fünf weitere Gründe auf, die für einen Einsatz von Cobots sprechen.

Ein paar Zahlen über Cobots

Cobots, oder kollaborative Roboter, haben in den letzten Jahren erhebliche Aufmerksamkeit erregt. Sie sind darauf ausgelegt, Seite an Seite mit Menschen zu arbeiten und Aufgaben zu erledigen, die menschenähnliche Fähigkeiten erfordern. Laut dem Research and Markets-Bericht wird der globale Cobot-Markt von 710 Millionen US-Dollar seit dem Jahr 2018 auf voraussichtlich 12,3 Milliarden US-Dollar bis 2025 ansteigen. Das entspräche einer jährlichen Wachstumsrate von 50,1 %. Eine weitere Statistik ist, dass Cobots im Jahr 2021 etwa 5 % aller verkauften Industrieroboter ausmachten. Durch die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten in verschiedensten Branchen, von der Automobilindustrie bis hin zur Medizintechnik, können wir erwarten, dass Cobots in naher Zukunft einen noch größeren Marktanteil erreichen werden.

Hersteller von Cobots 

Es gibt zahlreiche Hersteller von Cobots, die jeweils ihre eigenen Stärken und Spezialisierungen aufweisen. Universal Robots aus Dänemark ist einer der führenden Hersteller und gilt oft als der Pionier der Cobot-Technologie. Igus konzentriert sich mit dem Cobot Rebel und dem Robolink baukasten besonders auf die Low-Cost-Robotik. Mitsubishi Electric unterstützt den Menschen mit seinem Cobot Assista.

Folgende Cobot Hersteller bieten eine breite Palette an kollaborativer Robotik für eine Vielzahl von Anwendungen an: 

• ABB, dessen Ambitionen einer der führenden Cobot-Hersteller weltweit zu werden, ist besonders durch den Einsatz ihrer Cobots in der Automobilindustrie zur Qualitätssicherung bekannt. Eine vielfältige Palette an kollaborativen Robotern, die Fähigkeit besitzen, schnell auf Umgebungsänderungen zu reagieren und sich anzupassen hebt sich von der Menge ab.
  
• Aubo ein führender Cobot-Hersteller, zeichnet sich durch seine Open-Source-basierten, präzisionskalibrierten und einfach zu bedienenden kollaborativen Roboter aus, die flexibel auf neue Prozesse reagieren können.
  
• Automata's  industrieller Roboterarm EVA, der sich insbesondere auf Laborautomatisierung konzentriert, besticht durch seine einfache Bedienung, der kompakten Größe und 6 Freiheitsgrade. Er ermöglicht die Maschinenbedienung, Produkttests und Inspektionen.
  
• Bosch Rexroth zeichnet sich durch die Entwicklung von 7-Achsen-Cobots, die sich durch einzigartige Flexibilität, die einfache Umpositionierung dieser Cobots je nach Produktionsbedarf und einen Fokus auf die Integration von Automatisierung für Hersteller von Konsumgüterverpackungen aus.
• Comau Anlagen heben sich durch ihre hohe Leistungsfähigkeit in der industriellen Robotik seit 1978, den Einsatz von mobilen und kollaborativen Robotern, den Racer-5 COBOT, der sowohl in industrieller Geschwindigkeit als auch in kollaborativer Geschwindigkeit arbeiten kann, und die Entwicklung von innovativen Anwendungen wie einer vollautomatischen Spalt- und Bündigkeitsprüfsystem, ab.
• Denso, ist durch die Entwicklung des COBOTTA und COBOTTA PRO in der Lage, welche durch ihre hohe Geschwindigkeit, Produktivität und Sicherheit überzeugen, manuell-intensive Aufgaben automatisieren zu können.
• Doosan bietet Cobots mit hochsensiblen Drehmomentsensoren der Reihen M, H und A-Serie an, die Hindernisse in der Arbeitsumgebung erkennen können. Diese können aufgrund ihrer präzisen Erkennungsfähigkeiten komplexe Aufgaben in der Smart Factory ausführen.
• Epson hat eine umfangreiche Palette an SCARA-Robotern und ist weltweit führend in der Herstellung dieser Roboterart. Weiterhin werden auch kompakte, leistungsstarke 6-Achsen-Roboter angeboten, die für ihre Flexibilität und Zuverlässigkeit bekannt sind. Die Entwicklungssoftware Epson RC+ ermöglicht die Einsparung von Zeit und Ressourcen bei der Integration von Teilefütterungen.
• Fanuc's leistungsstarke Reihe wie dem CRX-10iA Cobot, der eine Nutzlast von 10 kg und eine Reichweite von 1249 mm bietet, ist insbesondere für die Zuverlässigkeit und wartungsfreien Betrieb für bis zu 8 Jahren bekannt. Damit ist Fanuc eine ideale Lösung für Hersteller mit wenig oder keiner Robotererfahrung.
• Igus entwickelte den ReBeL, einen aus Hochleistungskunststoff bestehenden Cobot, der kosteneffizient und leichtgewichtig ist. Dieser Cobot bietet 6 Freiheitsgrade, eine Nutzlast von 2 kg und eine Reichweite von 664 mm. Außerdem hat Igus den RBTX-Marktplatz geschaffen, der Anbieter und Nutzer von Robotik zusammenbringt und einfache und kostengünstige Lösungen anbietet
• Kuka leistete Pionierarbeit in der Entwicklung des weltweit ersten sensitiven Leichtbauroboters LBR iiwa. Kürzlich wurden zwei neue Modelle LBR iisy 11 kg und die LBR iisy 15 kg eingeführt, welche durch erweiterte Traglastkapazitäten und signifikant längere Reichweiten überzeugen. Darüber hinaus sind Kuka Cobots dafür bekannt, menschliche Bediener in der Produktion zu unterstützen und zu entlasten und werden sogar in medizinischen Anwendungen eingesetzt.
• Mitsubishi Robotic entwickelte den MELFA ASSISTA Cobot, der neben Menschen operieren kann und für seine hohe Geschwindigkeit bekannt ist. Die Cobots sind außerdem für ihr schlankes und kompaktes Design bekannt, das eine hohe Nutzbarkeit bei geringen Kosten bietet.
• Stäubli produziert 4- und 6-Achsen-Industrieroboter, Cobots, mobile Robotersysteme und automatisierte Führungsvehikel. Die Cobots basieren auf dem bewährten TX2 Industrieroboter und bieten dank fortschrittlicher Hauttechnologie, schneller Reaktionszeit und eingebetteter modularer Sicherheit einen sicheren Betrieb.
• Yaskawa fertigt hochwertige industrielle Roboter und vollständig integrierte Roboter-Automatisierungssysteme. Die kollaborativen Roboter, insbesondere das HC10-Modell, sind leistungsfähig, vielseitig und einfach zu bedienen. Weiterhin arbeitet der Hersteller mit verschiedenen End-of-Arm-Tooling-Herstellern zusammen und hat die Smart Series für kollaborative Roboter eingeführt, die alles Notwendige für den Einsatz eines kollaborativen Roboters beinhaltet.

Verstärkte Nachfrage nach Cobots in der Verpackungstechnik

Auch die Verpackungsindustrie passt sich unter Einwirkung globaler Einflussfaktoren wie Regulierung, Fachkräftemangel und digitale Transformation den veränderten Marktanforderungen an. Die Branche setzt dazu verstärkt auf Lösungen wie Mensch-Roboter-Kollaboration, künstlicher Intelligenz und intensiver Datenverarbeitung. Malte Schlüter, Global Key Account Director F+B/CPG, Mitsubishi Electric gibt einen Einblick, wohin sich die Branche entwickeln wird.