Definition und Konzept:
Ein Kollaborativer Roboter, kurz Cobot, ist eine spezielle Art von Industrieroboter, der dafür konzipiert ist, direkt und sicher mit Menschen in einem gemeinsamen Arbeitsbereich zusammenzuarbeiten, ohne dass physische Schutzzäune oder Absperrungen erforderlich sind. Im Gegensatz zu traditionellen Industrierobotern, die in isolierten Zellen arbeiten, ermöglicht ein Cobot eine enge und intuitive Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK).
Das Hauptziel von Cobots ist es, die Flexibilität in der Produktion zu erhöhen, Menschen von ergonomisch ungünstigen oder monotonen Aufgaben zu entlasten und die Automatisierung auch für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) zugänglicher zu machen.
Merkmale und Sicherheitsfunktionen:
Die Sicherheit von Cobots basiert auf integrierten Funktionen und der Einhaltung strenger Sicherheitsnormen (z.B. ISO/TS 15066):
- Kraft- und Momentenbegrenzung: Der Cobot ist so konstruiert, dass er bei einer Kollision mit einem Menschen die ausgeübten Kräfte und Momente auf ein sicheres, schmerzfreies Niveau begrenzt. Dies wird oft durch interne Sensoren in den Gelenken erreicht.
- Sichere Geschwindigkeits- und Abstandsüberwachung: Sensoren (z.B. Laserscanner, Vision-Systeme) überwachen den Abstand zwischen Mensch und Roboter. Nähert sich der Mensch, reduziert der Cobot seine Geschwindigkeit oder stoppt.
- Handführung (Lead-Through Teaching): Der Bediener kann den Roboterarm direkt von Hand in die gewünschten Positionen bewegen, um Bewegungspfade einzulernen, was die Programmierung erheblich vereinfacht.
- Sicherer Stillstand: Der Roboter hält sicher an und bleibt stehen, wenn sich ein Mensch im Kollaborationsraum befindet.
- Gerundete Kanten/Verkleidung: Minimierung von Quetsch- und Schergefahren.
Anwendungsbereiche:
Cobots sind ideal für Anwendungen, die eine flexible Automatisierung und die direkte Interaktion von Mensch und Roboter erfordern:
- Montageaufgaben: Mensch und Roboter montieren gemeinsam ein Produkt.
- Qualitätskontrolle: Roboter reicht Teile an, Mensch prüft.
- Maschinenbeladung und -entladung: Roboter be- oder entlädt eine Maschine, während der Mensch andere Aufgaben ausführt.
- Pick-and-Place: Handling von Kleinteilen.
- Schraub-, Klebe-, Verpackungsaufgaben.
- Laborautomation.
Führende Hersteller von Cobots sind Universal Robots, KUKA (LBR iiwa), FANUC (CRX-Serie), ABB (YuMi) und Omron (TM Cobots).
→ Siehe auch: Industrieroboter, Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK), Funktionale Sicherheit, FANUC, KUKA, ABB, Omron
