BLOGBEITRAG
Die Robotik entwickelt sich rasend schnell. Während immer mehr Roboterhersteller und Modelle auf den Markt drängen, steigt zeitgleich die Präsenz von Themen wie Künstliche Intelligenz (KI) und Sprachsteuerung. Roboter werden zunehmend zu unverzichtbaren Werkzeugen in verschiedensten Industrien. Ein entscheidender Faktor, der das Einsatzspektrum und die Möglichkeiten von Industrierobotern immens erweitert, ist die Kombination von Robotik mit hochentwickelten Sensoren und intelligenter Software, die die Datenverarbeitung und –auswertung ermöglicht.
In diesem Blogbeitrag werden wir die Gründe beleuchten, wie und warum Sensoren das volle Potenzial von fortschrittlichen Robotersystemen, auch als Advanced Robotics bezeichnet, freisetzen und welche vielfältigen Möglichkeiten sich dadurch eröffnen.
Während Menschen dank ihren Augen und Händen sehen und fühlen können, besitzt der Roboter diese Fähigkeiten per se nicht. Sensoren fungieren als Sinnesorgan des Roboters und ermöglichen ihm, seine Umgebung wahrzunehmen und (in Echtzeit) darauf zu reagieren. Klassische Roboter ohne Sensorik sind lediglich auf vorprogrammierte (hart geteachte) Abläufe beschränkt und können nicht flexibel auf unvorhergesehene Ereignisse reagieren.
Advanced Robotics-Systeme mit fortschrittlicher Sensorik wie Kameras und Kraft-Momenten-Sensoren versetzen den Roboter in die Lage, visuell und taktil auf seine Umgebung zu reagieren und sich bzw. den Prozess an sich ändernde Produktionsbedingungen anzupassen.
Durch den Einsatz von präzisen Sensoren verbessert sich die Genauigkeit von Robotern erheblich. In der industriellen Fertigung können Roboter mit Vision-Sensoren die Lage und Ausrichtung von Objekten erkennen und z.B. die optimale Abgreifposition berechnen. Kraft-Momenten-Sensoren ermöglichen es dem Roboter kraftgeregelte Verarbeitungs- und Montageprozesse durchzuführen.
So sind auch filigrane und taktile Arbeitsschritte, wie z.B. das Stecken empfindlicher oder flexibler Bauteile wie dünner Steckverbindungen oder Kabel, möglich. Dies führt zu kürzeren Taktzeiten, einer höheren Produktionsqualität, weniger Ausschuss und dadurch effizienteren Nutzung von Ressourcen.
Der Einsatz von fortschrittlichen Sensoren ermöglicht eine sichere Zusammenarbeit zwischen Menschen und Robotern. Mittels taktiler Sensoren können Roboter Druck und Berührung wahrnehmen und so ihre Kräfte kontrollieren und kollaborativ mit Menschen arbeiten. Diese Technologie eröffnet neue Horizonte in der Fertigungsindustrie, indem Mensch und Cobots ohne Schutzzaun und dennoch ohne Sicherheitsrisiko Seite an Seite arbeiten können.
Die Vielseitigkeit und Einsatzmöglichkeiten von Industrierobotern wird durch Sensoren erheblich erweitert, da sie in der Lage sind, sich an unterschiedlichste Aufgaben anzupassen und auch komplexe Arbeitsschritte zu übernehmen.
Mittels taktiler Sensoren können Kräfte und Reibungen erfasst und mögliche Toleranzen ausgeglichen werden. Zur Datenverarbeitung und -auswertung ist intelligente Software notwendig, die sozusagen das Gehirn des Roboters bildet. Die aufgezeichneten Sensordaten liefern auch wichtige Informationen über mögliche Ursachen für Prozessfehler. Leichte Abweichungen sind mit dem bloßen Auge oft nicht zu erkennen, können aber schnell zu gravierenden Produktionsfehlern oder langsameren Taktzeiten führen.
Daher ist die datengetriebene Analyse ein essentieller Vorteil, um die Wirtschaftlichkeit und Effizienz bei komplexen Produktionsprozessen sicherzustellen.
Durch den Einsatz von Sensoren können Roboter in der Produktion kleinste Defekte oder Unregelmäßigkeiten bei Bauteilen identifizieren und ausbessern oder Toleranzen ausgleichen. Mittels Kraftregelung wird z.B. beim End-Of-Line-Testing durch eine Zugprobe ein korrektes Verrasten abgeprüft und sichergestellt.
Das Schleifen, Polieren, Entgraten oder Lackieren von Oberflächen erfordert eine hohe Präzision und gleichbleibende Qualität. Mittels Kamerasystemen und Kraft-Momenten-Sensoren können Roboter Fehlstellen oder Materialunterschiede erkennen und die Oberfläche kraftgeregelt bearbeiten. Sensor-adaptive Robotik ermöglicht die exakte Kontrolle der aufgebrachten Kraft und das Messen von Druck oder Vibrationen, um Beschädigungen zu vermeiden und ein gleichmäßiges Oberflächenergebnis zu erzielen.
Sensoren gestatten Robotern eine präzise und taktile Ausführung von Montageaufgaben. Dies ist insbesondere bei der Fertigung komplexer Produkte mit Toleranzen oder zahlreichen Bauteilvarianten wie z.B. in der elektronischen Fertigung oder Leitungssatzmontage von entscheidender Bedeutung.
Die Integration von Sensoren ist essentiell, um Roboter in vollem Umfang und effizient für die Automatisierung einzusetzen. Sensoren verleihen Robotern nicht nur eine erweiterte Wahrnehmung und das nötige Fingerspitzengefühl, sondern ermöglichen auch die sichere Zusammenarbeit mit Menschen.
Die zahlreichen Anwendungsbereiche von Advanced Robotics in der Industrie, von der Qualitätskontrolle über Oberflächenbearbeitung bis hin zu präzisen Montageaufgaben, werden durch sensor-adaptive Technologien vorangetrieben, was zu einer flexibleren, präziseren und nachhaltigeren industriellen Produktion führt.
Soll darüber hinaus das volle Potential der Sensordaten, z.B. für eine detaillierte Prozessanalyse, optimierte Prozessabläufe oder eine automatische Anpassung von Bewegungsbahnen, genutzt werden, ist die passende intelligente Software ausschlaggebend.
Mit diesem Robotik-Whitepaper wollen wir Sie bei Ihren Automatisierungsplänen unterstützen. Und damit Sie typische Fallstricke beim Einsatz von Robotern vermeiden, beleuchten wir die Top 5 der unterschätzten Herausforderungen und Stolpersteine beim Einstieg in die Robotik und geben Ihnen hilfreiche Tipps & interaktive Checklisten an die Hand.
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