Schwerlastroboter sind die 'starken Jungs' unter den Sechsachsern. Der Begriff wird zwar im Sprachgebrauch benutzt, lässt sich aber laut VDMA Robotik + Automation nur schwer an bestimmten Gewichtsklassen festlegen.
Laut Martin Hägele vom Fraunhofer IPA entstand die Bezeichnung Schwerlastroboter – die aktuell keinem Normenbegriff entspricht – in Folge der technischen Diskussion der Mensch-Roboter-Kollaboration.
Schwerlastroboter mit deutlich höherer Lastkapazität
Im Gegensatz zu den Leichtbaurobotern – die eine Reichweite ähnlich dem menschlichen Arm haben und rund 15kg Traglast besitzen – sind dann Schwerlastroboter Industrieroboter, die in Bezug auf Lastkapazität und Reichweite deutlich über den genannten Werten angesiedelt sind.
Hägele: „Allerdings kann man als Schwerlastroboter auch Industrieroboter bezeichnen, die weit über den typischen, in der Handhabung oder dem Punktschweißen eingesetzten Lastkapazitäten stehen, also jenseits der 200-Kilogramm-Marke.“
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Diese Grenze zieht Markus Frischeisen, Leiter Fertigungsplanung Automatisierungstechnik Audi AG, noch höher: „Unter Schwerlastrobotern verstehen wir Roboter mit einer Mindesttraglast von 360 Kilogramm.“
Zum Anforderungsprofil für die Schwergewichte zählen bei Audi unter anderem Präzision, Bahntreue, Wiederholgenauigkeit, eine möglichst hohe Geschwindigkeit, robuste Technik, geringe Kosten und eine softwareseitige Arbeitsraumüberwachung. „Das gilt aber im Grunde genommen für alle Roboter“, erläutert Frischeisen.
Mittlerweile gibt es Modelle, die komplette Autokarossen heben können. Frischeisen kann sich durchaus vorstellen, solche Roboter als Heber oder Umsetzer einzusetzen, sowohl im Karosseriebau, in der Lackiererei als auch in der Montage.
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Hägele sieht das Marktpotenzial für Schwerlastroboter jedenfalls positiv. „Erreicht ein einzelner Roboter seine Lastgrenze, meistern miteinander kooperierende Roboter selbst schwerste Lasten“, so sein Fazit.
Der Schnelle - ABB
Bezeichnung: IRB 8700
Nenntraglast: "800 kg (bis zu 1000 kg bei geneigtem Handgelenk)"
Traglast im Palettiermodus: "800 kg (bis zu 1000 kg bei geneigtem Handgelenk)"
Reichweite: 3500 mm
Eigengewicht: 4525 - 4575 kg
Wiederholungsgenauigkeit: 0,05 mm
Absolutgenauigkeit: 0,09 mm
Stärken: Handhabungskapazitäten bis zu 1000 kg bei geneigtem Handgelenk, 25% höhere Prozessgeschwindigkeiten als vergleichbare Roboter der gleichen Klasse, zuverlässig dank einfacher Konstruktion und standardmäßiger Foundry-Plus-2-Schutzausführung, verfügbar mit LeanID für geringeren Kabelverschleiß und einfache Simulation.
Anwendungsbereich: Die Anwendungsvielfalt und Aufgaben für Schwerlastroboter wachsen mit den Anforderungen in der Automobil-, Maschinenbau-, Be- und Verarbeitungsindustrie, in Gießereien, Schmieden bis hin zur Baubranche.
Der Hohle - Comau
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NJ4 270 – 2.7 von Comau. -(Bild: Comau)
Bezeichnung: NJ4 270 – 2.7
Nenntraglast: 270 kg
Traglast im Palettiermodus: Nicht verfügbar
Reichweite: 2703 mm
Eigengewicht: 1975 kg
Wiederholungsgenauigkeit: 0,15 mm
Absolutgenauigkeit: Auf Anfrage bietet Comau Genauigkeitswerte nach ISO Norm an.
Stärken: Als Hollow Wrist-Variante mit hoher Traglast einzigartig auf dem Markt. Durch die vollständig integrierte Medienführung eignet er sich besonders für Schweißanwendungen, kompakte Bauweise, kollisionsfreie Bewegungen in beengtem Raum, geringe Wartungskosten.
Anwendungsbereich: Punktschweißen, Montage, Handhabung/Verpackung, Maschinenbeschickung, Messen und Prüfen.
Der Sichere - Yaskawa
Motoman MH600 von Yaskawa. -(Bild: Yaskawa)
Bezeichnung: Motoman MH600
Nenntraglast: 600 kg
Traglast im Palettiermodus: k.A.
Reichweite: 2942 mm
Eigengewicht: 3050 kg
Wiederholungsgenauigkeit: ±0,3 mm
Absolutgenauigkeit: k.A.
Stärken: Die parallele Gelenkkonstruktion des Roboters sorgt für Stärke, Stabilität und Steifheit bei Lasten mit hohem Dreh- und Trägheitsmoment. Optional ist der MH600 mit der Sicherheitssteuerung (FSU) der Kategorie 3 verfügbar, die das Einrichten von 32 Sicherheitszonen und bis zu 16 Werkzeugen ermöglicht.
Anwendungsbereich: Der MH600 eignet sich besonders für das Handling schwerer und großer Werkstücke.
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Der Gigant - Fraunhofer AGP
Stabkinematik Großroboter von Fraunhofer AGP. -(Bild: Fraunhofer)
Bezeichnung: Stabkinematik Großroboter
Nenntraglast: 2500 kg
Traglast im Palettiermodus: 4000 kg
Reichweite: 5500 mm
Eigengewicht: 12800 kg
Wiederholungsgenauigkeit: kleiner 1 mm
Absolutgenauigkeit: ca. 10 mm, mit externen Lagegeber ca. 1 mm
Stärken: Große Reichweite und große Traglast. Großroboter wurde in einem Baukastensystem entwickelt. Dadurch lässt sich die Roboterkinematik hinsichtlich Tragfähigkeit und Reichweite skalieren. Offene Robotersteuerung mit umfangreiche Schnittstellen, dadurch lässt es um sich beliebige Modulsysteme erweitern Offene Robotersteuerung lässt sich hinsichtlich HighEnd- und LowCost-Variante anpassen.
Anwendungsbereich: Anwendungsbeispiele sind die Powerpackmontage von LKW-Motoren in der Fahrzeugindustrie, das Roboterstanznieten im Schienenfahrzeugbau, das Handhaben von Blechen und Profilen im Schiffbau, die Fertigung von Mikropaneelen im Schiffbau, das Bohren von sehr großen Schiffspropellern.
Der Starke - Fanuc
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M-2000iA/2300 von Fanuc. -(Bild: Fanuc)
Bezeichnung: M-2000iA/2300
Nenntraglast: 2300 kg
Traglast im Palettiermodus: k.A
Reichweite: 3734 mm
Eigengewicht: 11000 kg
Wiederholungsgenauigkeit: ± 0,3 mm
Absolutgenauigkeit: k.A.
Stärken: Flexibilität eines sechsachsigen Roboters, Reichweite erweiterbar durch Rail-Montage, Absicherung von Arbeitsbereich und Zugang für Personal über Sicherheitssoftware DCS, integriertes Visionsystem, Serienroboter, zahlreiche Software-Optionen erhältlich bis hin zu ""Zero Down Time"" (ZDT), für die drei Grundachsen zwei Motoren pro Achse, dadurch hohe Beschleunigungen möglich.
Anwendungsbereich: Das Einsatzspektrum reicht von Handlingaufgaben, um starre Transportperipherie einzusparen, bis zum Be- und Entladen von Werkzeugmaschinen. Bisherige Einsatzbeispiele sind: Coil-Handling, Einsatz an Drahtzug-Maschinen, Handling von IBC, Handling von Schüttgut an Entgratmaschinen, Handling von Automobilkarosserien, Einsatz in Gießereien.
Der Vielfältige - Kuka
KR 1000 titan von Kuka. -(Bild: Kuka)
Bezeichnung: KR 1000 titan
Nenntraglast: 1000 kg (Sechsachser)
Traglast im Palettiermodus: 1300 kg (Modell KR 1000 1300 titan, Palettierer)
Reichweite: 3202 mm
Eigengewicht: 4690 kg
Wiederholungsgenauigkeit: ±0,10 mm
Absolutgenauigkeit: k.A.
Stärken: Kuka bietet den Schwerlastroboter KR 1000 titan in verschiedenen Varianten. Er bietet die Kompaktheit eines 6-Achs-Roboters, hohe Beschleunigungs- und Fahrwerte, hohe Traglast und Präzision. Die Roboter können mit einer Lineareinheit ergänzt werden, sogar im Robo-Team können sie arbeiten.
Anwendungsbereich: Die Anwendungsgebiete erstrecken sich von Handhaben von Motorblöcken, Steinen, Glas, Stahlträgern, Schiffsteilen, Flugzeugteilen, Schienenfahrzeugteilen, Marmorblöcken, Betonfertigteilen hin zu Holz-, Lebensmittel- und anderen Handhabungsaufgaben. Auch im Karosserie-Rohbau bieten sich Anwendungsmöglichkeiten. Ebenso ist der Einsatz als Werkzeug möglich.
Anwendungsbereich: Maschinenbeladung, Material Handhabung. Branchen: Automobil, Gießereien, Luft- und Raumfahrtindustrie, Schweißen.
Die stärksten Roboter der Welt
Platz 8 Comau: Der Smart5 NJ650-2.7 von Comau gehört zwar nicht zu den „new kids on the block“, soll laut Hersteller jedoch bis zu einem Viertel weniger Energie brauchen als vergleichbare Roboter. Er kommt unter anderem in der Montage, der Maschinenbeschickung oder beim Punktschweißen zum Einsatz. -(Bild: Comau)
Platz 7 Kawasaki: Auch der Schwerlastroboter MX700N des japanischen Herstellers Kawasaki kommt mit Lasten von bis zu 700 Kilogramm klar. -(Bild: Kawasaki)
Platz 6 Nachi: Schwergewicht mit sechs Achsen: Der für die Autoindustrie konzipierte Nachi SC700 bringt ganze sieben Tonnen Gewicht auf die Waage und kann 700 Kilogramm bewegen. -(Bild: Nachi)
Platz 5 ABB: Der im November vorgestellte größte ABB-Roboter IRB 8700 hat eine Reichweite von 4,20 Metern und kann eine Traglast von 800 Kilogramm stemmen. -(Bild: ABB)
Platz 4 Yaskawa: Für die Handhabung besonders schwerer Bauteile kommt der Palettier-Roboter MOTOMAN-MPL800 von Yaskawa ins Spiel. Er schafft eine Traglast von 800 Kilogramm. -(Bild: Yaskawa)
Platz 3 Kuka: Nicht nur stark, sondern auch schön: Der KR 1000 Titan PA von Kuka stemmt bis zu 1.300 Kilogramm und eignet sich besonders gut zum Verpacken und Kommissioneren. Für sein Design erhielt der zupackende Roboter den red dot award. -(Bild: Kuka)
Platz 2 Fanuc: Fanuc hat sein Spektrum von Schwerlast-Robotern um das Modell M-2000iA mit einer Traglast von 1.700 Kilogramm erweitert. Der neue Roboter soll sich für die Handhabung von Autokarosserien eignen und zudem eine größere Reichweite von 4.683 mm erzielen. -(Bild: Fanuc)
Platz 1 Dango & Dienenthal: Für ganz dicke Dinger: Der Schmiedemanipulator Typ SSM 7500 von Dango & Dienenthal fährt auf Schienen und kann Werkstücke mit einem Gewicht von bis zu unglaublichen 250 Tonnen in seiner Zange handhaben. -(Bild: Dango & Dienenthal)