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Die industrielle Robotik: Der praktische Ratgeber

Die Spitzentechnologie mit BGEdeutung für KMUs

Die industrielle Robotik
Die industrielle Robotik

Der Robotikmarkt: 2014 ein globales Wachstum von über 15%

Der weltweite Robotik-Service-Markt wurde 2013 auf 17 Milliarden Euro geschätzt und kann nach Angaben der 'International Federation of Robotics' (IFR) 2018 die 100 Milliarden- und 2023 die 200 Milliarden-Grenze erreichen. Da Frankreich sich in diesem Bereich im Rückstand befindet, wurden beachtliche Investitionen bereitgestellt.

2014: Frankreich besitzt 150 000 Roboter weniger als Deutschland, das zeigt den erheblichen Rückstand Frankreichs im Bereich der industriellen Robotik. Es wurden Maßnahmen zum Vorantreiben der Branche ergriffen: Der "France Robot Initiative"-Plan, geführt vom ehemaligen Industrieminister und dem anschließenden Wirtschaftsminister Arnaud Montebourg. Eine umfassende Anlage eingebunden ins "ROBOT Start KMU"-Programm: Zur Unterstützung der Robotik-Branche wurden 100 Millionen Euro bereitgestellt. Dieser Plan hatte ebenfalls die Absicht die Anzahl der Industrieroboter innerhalb der KMUs zu erhöhen. So haben 250 KMUs ihren Nutzen aus der technischen und finanziellen Hilfestellung gezogen und einen ersten Produktionsroboter erworben.  

Welche sind die Hauptrobotertypen? Was sind die geläufigsten Anwendungen? Warum sollte eine KMU in einen Industrieroboter investieren?

Die drei Hauptkategorien der Industrieroboter

Es gibt drei Hauptkategorien der Industrieroboter:

  • Schweiß- und Lackierroboter, vor allem in der Automobilindustrie
  • Montageroboter, vor allem in der Industrie
  • Mobile und selbstständige Roboter, vor allem in Problembereichen eingesetzt, die risikobehaftet für Menschen sind

Drei maßgebliche Merkmale zeichnen einen Roboter aus:

  • Die maschinelle Beschaffenheit,  der Arm: Dieser hängt von der Größe, der Geschwindigkeit, der Leistung und der Präzision ab.
  • Der Schaltkasten ist sozusagen das Gehirn des Roboters und ermöglicht das Umsetzen der gesendeten Anweisungen in präzise Bewegungen.
  • Die Programmiersprache: Die Basis-Schnittstelle ermöglicht es dem Benutzer die Anweisungen anhand der mechanischen Komponenten des Roboters in ausführbare Daten umzusetzen.

Die meisten Roboter führen Anweisungen aus, in diesem Fall ermöglicht die Technologie, die der künstlichen Intelligenz sehr ähnlich ist, dem Roboter von seiner Umgebung zu lernen.

Welche Roboteranwendungen sind die geläufigsten?

Roboter können in den verschiedensten Tätigkeitsbereichen Anwendung finden. Daher sind auch ihre Anwendungen fast unendlich:

  • Das Lichtbogenschweißen ist eine der geläufigsten, automatisierten Anwendungen.
    Die Produktivität nimmt sichtlich zu, sie ist zwei- bis fünfmal höher als beim manuellen Schweißen.
  • Die Fördervorgänge: Der Handling-Roboter kann mit einem oder mehreren Teilen (oder Produkten) gleichzeitig hantieren, um diese von einem Ort zu einem anderen zu bewegen.
  • In Verpackungs- und Aufbereitungsanlagen werden oft Roboter eingesetzt.
  • Bei Montagevorgängen: Ähnlich wie auch bei menschlichen Armen beinhalten diese Vorgänge oft komplexe Bewegungen, die meistens durch Roboter mit einer Bewegungsfreiheit von 6° ausgeführt werden.
  • Die Färb- und Sprühroboteranwendungen werden stets gemäß den wachsenden Umweltschutzanforderungen entwickelt.
  • Zuschneiden und Endfertigung: Es handelt sich um manuell ausführbare, komplexe, oft gefährliche Anwendungen. Diese Operation ist durch die Pfadgenauigkeit des Roboters möglich.

Die Haupttypen der Industrieroboter

Ähnlich wie der menschliche Arm besitzt ein Industrieroboter meistens sechs Achsen: Drei Hauptachsen, die den Arm in Position bringen. Drei Nebenachsen, die dem Ausrichten des Arbeitsgeräts dienen. Im Durchschnitt kostet ein Roboter 120 000 €.

Der kartesische Roboter:

Ein kartesischer Koordinatenroboter (auch Linearroboter genannt) ist ein Industrieroboter, bei dem alle drei Hauptantriebswellen linear sind. Sie bewegen sich also gerade, anstelle sich zu drehen. Durch die dreiGleitlager kann das Gelenk auf und ab bewegt werden:   „in-out“ und vor und zurück. Außerdem vereinfacht die mechanische Anordnung die Steuerhebellösung des Roboters.

  • Eine geläufige Anwendung für diesen Robotertypen sind zum Beispiel numerisch gesteuerte Maschinen (CN) und 3D-Druck.  Auch in Fräsmaschinen wird diese Technologie angewandt. Und ebenfalls als Palettierer oder "Pick-and-place" zum Auftragen von Leim oder Dichtungsmaterial finden diese Roboter Anwendung.
  • Diese Roboter wurden entworfen, um auch den anspruchsvollsten Produktionslinien standhalten zu können (24/7…)

Der Knickarmroboter 

Knickarmroboter besitzen Drehgelenke (im Gegensatz zum kartesischen Roboter, der sich nur im rechten Winkel bewegen kann). Sie können den "Endeffektor" in alle Richtungen und in 3D bewegen und ausrichten. Es handelt sich somit um einen Roboter mit sechs Achsen: Drei für die Bewegungen, drei für die Ausrichtung.

  • Dieser Robotertyp wird im Zusammenhang mit 3D zur Montage, zum Schweißen oder ganz allgemein als Handling-Roboter angewandt.


Der SCARA-Roboter

SCARA steht für Selective Compliance Assembly Robot Arm. Dieser Roboter mit zwei Verbindungsarmen kommt den Leistungen eines menschlichen Armes sehr nah.  Anhand dieser Funktion kann der Arm sich an einem bestimmten Ort ausstrecken und unterwegs wieder einziehen. SCARA-Roboter sind im Allgemeinen schneller als kartesische Roboter, weniger sperrig, aber teurer.

  • Die Anwendungsmöglichkeiten für diesen Robotertypen sind breit gefächert: Man findet sie im Arzneimittel- und Gesundheitssektor für präzises und schnelles Verpacken; auch in der Automobilindustrie für komplexe Anordnungen weit verbreitet...

Warum sollte eine KMU in einen Industrieroboter investieren?

Viele KMUs gehen davon aus, dass sie von der Vollautomatisierung nicht betroffen sind. Die Investitionen sind zu hoch, die Umsetzung zu kompliziert. Die KMUs, die den Schritt gewagt haben, wissen: Die Anschaffung eines Industrieroboters hat eine entscheidende Rolle in der Entwicklung ihrer Aktivitäten gespielt.

Diese Technologie stellt einen wesentlichen Punkt zur Steigerung derProduktivität dar. Das ist eine Qualitätsgewähr. Die Investitionen haben sich gelohnt, wenn der Erwerb eines Roboters die Verwendung von teuren und leistungsschwächeren Maschinen reduziert oder ersetzt. Die Automatisierungslösungen sind sehr flexibel und entwicklungsfähig. Die Knickarmroboter sind programmierbar und passen sich an sämtliche Produktionsprobleme an.

 

Diese programmierbaren Roboter gelten als regelrechte Trümpfe für die Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen und werden stets den Anforderungen der KMUs gerecht. Sie sind:

  • an kleine Serien angepasst. Die Roboter lassen sich ganz einfach einsetzen und lassen sich während der Produktion im Handumdrehen umprogrammieren.
  • billiger und schneller gewinnträchtig als bisher mit einer allgemeinen Investitionsrendite für KMUs innerhalb von zwei Jahren.
  • sehr flexibel in der Produktionsverwaltung. Die Roboter sind leicht zu pflegen. Die einzelnen Teile sind leicht auffindbar und austauschbar. Sie können während ihrer gesamten Lebensdauer an verschiedene Aufgaben angepasst werden, indem ihre beweglichen Teile ausgetauscht und der Roboter neu programmiert wird.
  • leicht integrierbar. Die Automatisierungsspezialisten begleiten Sie von Anfang bis Ende und finden mit Ihnen zusammen die passende Lösung für Ihr Unternehmen. Nach einer Schulung von einer Woche ist ein Operator in der Lage, die Produktionszelle zu bedienen.

Einen ersten Industrieroboter erwerben? Sie können eine finanzielle Hilfestellung beantragen

Das "Robot Start KMU"-Programm bietet die nötigen Ratschläge und finanzielle Hilfestellung, damit das Projekt erfolgreich durchgeführt werden kann.

Die Anhänge der KMUs:

  • Eine durch Spezialisten erstellte Prognose aus der hervorgeht, welche Automatisierungslösung die passende ist.
  • Vollständige Diagnostik und Erstellung eines Lastenhefts
  • Integratorauswahl, Abrufen und Auswählen von gespeicherten Integratoren 
  • Anschließend folgt das Investitionsprojekt und das Zusammentragen der Verwaltungsunterlagen zur Investitionszulage

Die Finanzierung wird im Rahmen von Investitionen in die Zukunft übernommen, 4 500 € gehen weiterhin zulasten des KMU. Wenn ein Roboter im Angebot erworben wird, werden 10% des Kaufpreises im Projekt mit aufgenommen.

Die von diesen Anhängen profitierenden KMUs verpflichten sich an der Abschlussphase des Projekts teilzunehmen. Welche Vorteile (Qualität, Arbeitsbedingungen, Kosten) hat der Roboter mit sich gebracht?

Die vier Punkte, die es beim Erwerb des ersten Roboters zu befolgen gilt

  • Der Vorentwurf: Alle Notwendigkeiten deutlich eintragen und die Ertragsfähigkeit des Projekts ermitteln.
  • Das Projekt: Nach der Antragsstellung wird mit der Umsetzung der einzelnen Elemente begonnen, welche das Projekt bis zum Produktionsbeginn begleitet.
  • Die Schulung: Der Integrator stellt sicher, dass das in der Produktionszelle arbeitende Personal entsprechend geschult wird. Das Personal soll ganz selbstständig mit dem Roboter arbeiten, ihn programmieren und warten.
  • Die technische, wirtschaftliche und menschliche Bilanz zu diesem Projekt, nach einer Nutzung von einigen Monaten.

 

Nehmen Sie gratis und unverbindlich Kontakt mit einem auf industrielle Roboter spezialisierten Anbieter auf und berichten Sie uns von Ihrem Projekt.

Schlussfolgerung des Spezialisten Benoît PECCOUX, STAUBLI ROBOTICS

Seit nunmehr einem Jahrhundert ist Stäubli für seine Entwurfsqualität und Innovation bekannt und führt eine Reihe von leistungsstarken Robotern mit unschlagbaren Eigenschaften.

Stäubli bietet verschiedene Modelle vom kleinen Roboter des Typen SCARA bis hin zu den 6-achsigen Riesen, die bis zu 190 kg tragen können. Die Produktreihe der industriellen Roboter von Stäubli wird durch eine breite Software-Palette erweitert.

Egal in welcher Branche oder welchem Anwendungsbereich Sie aktiv sind, die Roboter von Stäubli liefern für jede Anforderung und alle Bedürfnisse der Branche die richtige Lösung.

Kann die Roboterreihe von Stäubli den industriellen Anforderungen gerecht werden?

Im Fokus von Stäubli steht die ausnahmslose Leistungsfähigkeit. Mit diesem Prinzip werden wir allen Anforderungen gerecht.

Stäubli Roboter beweisen auch in extremen Produktionsumgebungen, beispielsweise in Reinräumen, ihre Leistungsfähigkeit.

Wenn Sie nach Kompaktheit, Präzision und Zuverlässigkeit suchen, finden Sie bei Stäubli die richtigen Roboter, unabhängig von der Branche und der Anwendung: Lebensmittelindustrie, Biotechnologie, Pharmazeutik, Automobilindustrie, Kunststoffindustrie oder auch Photovoltaik und Solarenergie.

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