Die Vorteile von Low-Cost-Roboterlösungen mit Cobots haben einen Automatisierungstrend in verschiedensten Branchen wie Landwirtschaft, Lebensmittelindustrie, Medizintechnik bis hin zum Handwerk ausgelöst. Vor allem, wenn es um anstrengende, repetitive oder monotone Aufgaben geht, können Roboter Mitarbeiter entlasten und die Produktivität erhöhen. Insbesondere kleinen und mittelständischen Unternehmen helfen die Roboterkollegen, dem Fachkräftemangel entgegenzuwirken und dem steigenden Wettbewerbsdruck standzuhalten. Doch oft wissen Sie gar nicht, wo Sie anfangen sollen. Häufig scheinen die Investitionskosten zu hoch und die Integration und Bedienung zu komplex.
Der Low-Cost-Gelenkarmroboter ReBeL
Kosten klassische Industrie-Roboterarme, die etwa Schweißarbeiten in Automobilwerken übernehmen, schnell über 50.000 Euro, sind ihre Low-Cost-Pendants um ein Vielfaches günstiger. Etwa der Cobot ReBeL der igus GmbH aus Köln, ein Plug-and-Play-Gelenkarmroboter mit
- einer Reichweite von rund 660 mm,
- einer Tragfähigkeit von 2 kg,
- einer Wiederholgenauigkeit von 1 mm und
- einer Geschwindigkeit von 45 Grad pro Sekunde.
Während der Cobot im industriellen Schwerlastbereich nicht viel auszurichten vermag, ist er für leichte Pick-and-Place-Aufgaben am Fließband oder für die Qualitätskontrolle von Platinen perfekt geeignet. Denn er kostet inklusive Steuerungssoftware und Netzteil nur 4.970 Euro. „Wir wissen, dass viele kleine und mittelständische Unternehmen gerne mit Automatisierung experimentieren wollen, in der Vergangenheit aber immer wieder durch hohe Investitionskosten und komplexe Programmieraufgaben abgeschreckt waren“, sagt Alexander Mühlens, Leiter Geschäftsbereich Low Cost Automation bei igus. „Wir räumen diese Hürden aus dem Weg. Durch einen niedrigen Einstiegspreis und eine Steuerung, die dank digitalem Zwilling so einfach funktioniert wie ein Computerspiel. Mit der kostenlosen igus Robot Control Software kann sich jeder vorab selbst davon überzeugen.“
Hochleistungskunststoff statt Metall
Dass igus den ReBeL für nur 4.970 Euro anbieten kann, liegt unter anderem an der Materialauswahl. Metall findet sich im Gelenkarmroboter fast nirgends. Stattdessen ist er aus Kunststoff gefertigt. Nicht aus irgendeinem Plastik, sondern aus einer tribologisch optimierten Polymermischung, die Materialexperten des Kölner Unternehmens mit jahrzehntelanger Erfahrung optimieren. So sorgen beispielsweise integrierte Fasern und Füllstoffe für hohe Robustheit und Langlebigkeit. Selbst das Getriebe ist aus einer solchen speziellen Polymermischung gefertigt – und somit das weltweit erste industrietaugliche Cobot-Getriebe aus Kunststoff.
„Durch den Einsatz von Polymeren fertigen wir im Vergleich zu Aluminium 45 Prozent leichter, im Vergleich zu Edelstahl nochmal deutlich mehr“, fährt Mühlens fort. Lediglich Motor und Platinen seien noch aus Metall gefertigt. „Dadurch ist der ReBeL mit acht Kilogramm der leichteste Serviceroboter mit Cobot-Funktion seiner Klasse.“ Und das ist ein wichtiger Faktor. Etwa dann, wenn die Position des Roboters geändert werden soll oder bei entstehenden Kräften und deren Gefahr.
In diesem Zusammenhang ebenso wichtig: Der Cobot benötigt keinen platzraubenden Schaltschrank. Die Steuerung ist im Fuß des Roboters untergebracht. Auch das macht ihn mobiler. Nicht zuletzt benötigen die Gelenke aus Hochleistungskunststoff keine Schmierung. Das verbessert nicht nur die Hygiene, sondern reduziert gleichzeitig den Wartungsaufwand. „In vielen Fällen ist der Return-on-Invest innerhalb von drei Monaten erreicht“, so Mühlens.
Vom Tapezier-Cobot bis zur automatisierten Platinen-Prüfung
Doch der Roboter allein ist nur die halbe Miete. Eine weitere Barriere für den Einstieg in die Automatisierung ist die Wahl der passenden Zusatzkomponenten. So stehen Automationsnovizen nicht selten vor der Frage, ob ein Gelenkarmroboter mit einem speziellen Greifer kompatibel ist. Hier lauert eine potenzielle Fehlerquelle, die zu Frust und unnötigen Kosten führen kann.
„Um an dieser Stelle Reibungsverluste zu verhindern, haben wir RBTX auf den Weg gebracht, einen Online-Marktplatz, auf dem mittlerweile über 100 Partner aufeinander abgestimmte Low-Cost-Automation-Produkte anbieten – darunter kartesische Roboter, Gelenkarmroboter und Deltaroboter mit passenden Vision-Systemen, Greifern, Motoren, Sensoren, Förderbänder, Software und Steuerungen“, erklärt Mühlens. Ein DIY-Baukasten, mit dem schon tausende KMU aus aller Welt Automationslösungen realisiert haben. Ohne konstruktionstechnische Vorkenntnisse und mit überschaubaren Budgets in der Regel von unter 12.000 Euro. Vom Tapezier-Roboter bis hin zur automatisierten Schleifmaschine und Platinen-Prüfung.
Schnelle und transparente Vorplanung
Um bei der Zusammenstellung einer Automationslösung auch den letzten Stein aus dem Weg zu räumen, hat igus einen neuen Helfer auf den Weg gebracht: ein Online-Tool namens Machine Planner. Anwender können per Drag-and-Drop über ein 3D-Modell Roboter, Maschinengestelle, Greifer, Kameras und Förderbänder kombinieren und sogar Bewegungen erproben. Immer mit Kompatibilitätsgarantie und Live-Preis.
„Gerade für Automationseinsteiger ist es wichtig, sich vor einer Investition ein genaues Bild der Lösung zu machen und ihre Möglichkeiten und Grenzen möglichst detailliert kennenzulernen“, weiß Mühlens aus Erfahrung. „Mit unserem neuen Online-Tool Machine Planner gelingt diese wichtige Vorplanung für eine risikoarme Investition schneller denn je – ohne teure CAD-Software, ohne konstruktionstechnisches Know-how.“
Ist die Konfiguration vielversprechend, kann der Anwender über das Online-Tool direkt die Bestellung aufgeben. Auf Wunsch stehen zudem Experten bereit, die Kunden per kostenlosem Video-Chat beraten und in einer 400 m2 großen Customer Testing Area Machbarkeitstests für die geplante Automatisierung durchführen.
Cobot in wenigen Minuten programmieren
Auf dem Weg zum barrierefreien Automatisieren hat sich igus nicht zuletzt dem Thema Steuerung angenommen. „Viele am Markt verfügbaren Steuerungen sind so komplex, dass viele Betriebe mit Schweißperlen auf der Stirn einen vorzeitigen Rückzieher machen“, berichtet Mühlens. Das bestätigen auch Zahlen der International Federation of Robotics (IFR). Demnach machen die Kosten für Programmierung und Integration zwischen 50 und 70 % der Kosten einer Roboteranwendung aus.
„Wir haben bei der Entwicklung unserer Steuerung igus Robot Control deswegen das Ziel verfolgt, dass die Programmierung des Roboters so einfach ist wie Computer spielen“, betont Mühlens. Herzstück der Software: ein digitaler Zwilling des Sechs-Arm-Gelenkarmroboters. Anwender können am 3D-Modell mit wenigen Klicks Bewegungsbahnen festlegen, die der echte Roboter schließlich ausführt.
Möglich ist zudem eine sogenannte Teach-in-Programmierung. Dabei bewegt der Bediener den Roboter in gewünschte Positionen, welche die Software für spätere Bewegungsbahnen abspeichert. Die igus Robot Control ist kostenfrei für jeden zugänglich und bietet dem Kunden die Möglichkeit, sich vor dem Kauf von der einfachen Programmierung und der Realisierbarkeit seiner Anwendung zu überzeugen.
VR und Metaverse als Helfer
In Zukunft könnte die Programmierung sogar in der Virtuellen Realität (VR) stattfinden. Hier kommt das iguversum ins Spiel, eine Art digitales Paralleluniversum, das die Low Cost Automation (LCA) auf die Zukunft von Web 3.0 und Metaverse vorbereitet. Setzen Anwender eine Virtual-Reality-Brille auf, können sie im digitalen Raum 3D-Modelle von LCA-Lösungen im Maßstab 1:1 planen. Von überall auf der Welt, ohne Anreisen. Alexander Mühlens abschließend: „Unsere Entwicklungsarbeit zielt darauf ab, die Konzeption, Inbetriebnahme und Bedienung von Low-Cost-Automation-Lösungen so kostengünstig, einfach und zukunftsorientiert wie möglich zu gestalten.“
Motek 2023: Halle 7, Stand 7208
Per Drag-and-Drop führt der Machine Planner schnell zu ersten realisierbaren Automationslösungen.Bild: Screenshot RBTX.com/igus
Machine Planner erleichtert Einstieg
Mit dem von igus auf dem Online-Marktplatz RBTX angebotenen Planungstool „Machine Planner“ lassen sich binnen kurzer Zeit kostengünstige Automatisierungs-Lösungen erstellen und prüfen. Über das Online-Tool ist sichergestellt, dass sich der jeweilige Entwurf auch umsetzen lässt – gerade für Automationseinsteiger eine wichtige Hilfe, um die Anfangshürde zu überwinden.
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