Kollaborative Roboter bieten eine nie dagewesene Flexibilität und Effizienz bei Schweißprozessen. Dieser Artikel befasst sich mit den Vorteilen des Roboterschweißens und der Zukunftsperspektive dieses innovativen Ansatzes in der Fertigung.
Was ist ein kollaborativer Roboter?
Ein kollaborativer Roboter oder „Cobot“ ist ein Robotertyp, der so konstruiert ist, dass er zusammen mit dem menschlichen Bediener in einem gemeinsamen Arbeitsbereich arbeitet und so die Produktivität und Effizienz steigert, ohne die Sicherheit zu beeinträchtigen. Das Cobot-Schweißen ist besonders für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) von Vorteil, die nicht über die Ressourcen für umfassende Automatisierung verfügen, aber dennoch hohe Präzision und Qualität ihrer Schweißteile gewährleisten müssen.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Industrierobotern, die in isolierten Sicherheitszonen arbeiten, sind Cobots so konzipiert, dass sie mit Menschen zusammenarbeiten und so Produktivität und Sicherheit steigern. Cobots sind mit fortschrittlichen Sensoren und Sicherheitsmechanismen ausgestattet, die es ihnen ermöglichen, die Anwesenheit von Menschen zu erkennen und ihre Handlungen entsprechend anzupassen. So können sie Aufgaben gemeinsam mit dem Menschen ausführen und die Stärken beider beteiligten Parteien nutzen. Cobots sind äußerst vielseitig, können leicht für unterschiedliche Anwendungen programmiert und umprogrammiert werden. Das macht sie besonders wertvoll in Branchen, in denen Flexibilität und Anpassungsfähigkeit von entscheidender Bedeutung sind, einschließlich in Tätigkeitsbereichen, die komplexe Schweißarbeiten beinhalten.
Vorteile des Cobot-Schweißens
Qualität & Konsistenz
Cobots führen sich wiederholende Aufgaben immer mit derselben hohen Präzision aus. Dies ist beim Schweißen von entscheidender Bedeutung, da die Konsistenz der Schlüssel zur Produktqualität ist. Durch Automatisierung des Schweißprozesses verringern Cobots das Risiko menschlicher Fehler und gewährleisten gleichmäßige Schweißnähte, was zu Produkten führt, die strenge Qualitätsstandards erfüllen.
Flexibilität und Anpassungsfähigkeit
Cobots sind so konzipiert, dass sie leicht umprogrammiert werden können, was sie sehr anpassungsfähig an wechselnde Produktionsanforderungen macht. Diese Flexibilität ist besonders wertvoll in Branchen, in denen sich Produktlinien häufig ändern oder kundenspezifische Anpassungen erforderlich sind. Im Gegensatz zu herkömmlichen Robotern, die eine umfangreiche Programmierung und Einrichtung erfordern, können Cobots schnell an neue Aufgaben angepasst werden, was Zeit spart und Ausfallzeiten reduziert.
Sicherheit
Cobots können sicher mit menschlichen Bedienern zusammenarbeiten. Sie können die Anwesenheit von Menschen erkennen und Handlungen entsprechend anpassen, um Unfälle zu vermeiden. Diese kollaborative Umgebung erhöht nicht nur die Sicherheit der Mitarbeiter, sondern ermöglicht es Menschen und Robotern auch, ihre jeweiligen Stärken zu nutzen: Menschen ihre Entscheidungs- und Problemlösungsfähigkeiten und Roboter ihre Präzision und Ausdauer.
Kosteneffizienz
Für KMU kann die Investition in Cobot-Technologie eine kostengünstige Alternative zu herkömmlichen Automatisierungslösungen sein. Cobots sind in der Regel kostengünstiger als ihre größeren industriellen Gegenstücke und erfordern weniger Infrastruktur und Wartung.
Das Schweißen mit Cobots kommt bereits in einer Vielzahl von Branchen erfolgreich zum Einsatz:
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Automotive |
Cobots werden in der Automobilindustrie häufig zum Punktschweißen und zum Zusammenbau von Karosserieteilen eingesetzt. Sie führen Aufgaben mit hoher Präzision und Geschwindigkeit aus und gewährleisten so Konsistenz und Qualität im Fertigungsprozess.
Cobots können auch Aufgaben wie Nahtabdichtung und Kleben übernehmen, die für die Aufrechterhaltung der Fahrzeugintegrität und -sicherheit entscheidend sind. |
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Luft- & Raumfahrt |
Cobots werden eingesetzt, um komplizierte Schweißarbeiten an Flugzeugkomponenten durchzuführen, die eine hohe Genauigkeit und Präzision erfordern. Sie helfen bei Aufgaben wie dem Schweißen von Turbinenschaufeln und dem Zusammenbau von Rumpfteilen, bei denen menschliche Fehler erhebliche Folgen haben können.
Der Einsatz von Cobots gewährleistet Gleichmäßigkeit und verringert das Risiko von Fehlern bei kritischen Komponenten. |
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Metallverarbeitung |
Cobots eignen sich ideal für Metallverarbeitungsaufgaben wie Schneiden, Schweißen und Biegen von Metallteilen. Sie können ein breites Spektrum an Materialien und Stärken verarbeiten und sind somit vielseitige Werkzeuge für kundenspezifische Fertigungsaufgaben.
Cobots verbessern die Effizienz, indem sie sich wiederholende Aufgaben ausführen, während sich die menschlichen Bediener auf komplexere und kreativere Arbeiten konzentrieren können. |
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Bauwesen |
Cobots werden zunehmend im Baugewerbe zum Schweißen von Stahlkonstruktionen, wie z. B. Trägern und Säulen, in Vorfertigungsanlagen eingesetzt. Dank ihrer Fähigkeit, an der Seite von Menschen zu arbeiten, eignen sie sich für Anwendungen auf der Baustelle, bei denen Platz und Sicherheit eine Rolle spielen.
Cobots tragen dazu bei, die Geschwindigkeit und Genauigkeit von Bauprojekten zu verbessern und gleichzeitig die Arbeitskosten zu senken. |
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Schiffbau |
Im Schiffbau werden Cobots zum Schweißen großer und komplexer Metallstrukturen wie Schiffsrümpfe und -decks eingesetzt.
Cobots können die schweren Hebearbeiten und präzisen Schweißarbeiten, die in dieser Branche erforderlich sind, übernehmen, wodurch die körperliche Belastung der menschlichen Arbeitskräfte verringert und die Gesamteffizienz des Schiffbauprozesses verbessert wird. |
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Bahnindustrie |
Cobots werden in der Bahnindustrie zum Schweißen von Komponenten wie Zugwaggons und Gleisen eingesetzt.
Sie tragen dazu bei, die Haltbarkeit und Sicherheit von Schienensystemen zu gewährleisten, indem sie hochwertige Schweißnähte liefern und menschliche Fehler reduzieren. |
Automatisierung neu denken
Ein bedeutender Fortschritt beim Roboterschweißen ist die Integration von Augmented-Reality-Technologie (AR) und Simulationstools. AR ermöglicht es Anwendern, Schweißpfade, Einstellungen und Ergebnisse zu visualisieren, bevor das eigentliche Schweißen stattfindet, und bietet eine virtuelle Überlagerung, die Präzision erhöht und Fehler reduziert. Der Einsatz von AR-Technologie in der Industrie hat die Fertigungsprozesse weiter optimiert und ermöglicht die Überwachung und Anpassung in Echtzeit, um die Ergebnisse zu verbessern.
Der AR-Simulator Soldamatic visualisiert vordefinierte Schweißpfade auf den Übungswerkstücken und hilft Anwendern, Schweißaufgaben mit Cobots besser verstehen und ausführen zu können. Die Simulation ergänzt dies, indem sie es ermöglicht, Schweißprozesse in einer virtuellen Umgebung zu modellieren und zu optimieren und verschiedene Szenarien zu testen, ohne das Risiko kostspieliger Fehler. Durch die Kombination dieser Technologien können Unternehmen ein hohes Maß an Effizienz, Präzision und Konsistenz beim automatisierten Schweißen erreichen.
Die Hochschule Kempten nutzt die Soldamatic Robotics für die Programmierung von Roboterschweißübungen. Dadurch können Studierende sowohl echte Roboter als auch die Gerätschaften einsetzen, die beim echten Roboterschweißen verwendet werden. Auf diese Weise werden sie optimal darauf vorbereitet, echte Schweißroutinen zu programmieren, so wie sie es in ihrem späteren Beruf tun werden.
