Kollaborierende  Roboter, Aura, Comau, Cobot

Auf der Hannover Messe zeigte Comau erstmals den kollaborierenden Roboter Aura in Zusammenarbeit mit dem neuen mobilen Roboter Agile. - Bild: Comau

Kollaborierende Industrieroboter – kurz Cobots – befinden sich weiterhin auf dem Siegeszug. Das zeigt sich nicht zuletzt auf der Hannover Messe 2017.

Von Start-ups wie Franka Emika oder Blue Danube Robotics bis hin zu etablierten Roboterherstellern wie Fanuc, Comau oder Stäubli: Viele Aussteller zeigten Neuheiten im Bereich der Mensch-Roboter-Kollaboration.

Verwunderlich ist das nicht. Denn Analysten gehen davon aus, dass der Markt für Cobots weiter wächst und im Jahr 2020 einen Wert von über drei Billionen US-Dollar erreichen wird. Und von diesem Marktvolumen wollen immer mehr Firmen profitieren. Produktion stellt ausgewählte Innovationen vor.

Nachrüstung zum Cobot möglich

Dank der Entwicklung des Wiener Unternehmens Blue Danube Robotics kann in Zukunft jeder Industrieroboter zu einem kollaborativen Kollegen nachgerüstet werden und das unabhängig von Hersteller, Reichweite, Form und Traglast. Mit ihrer patentierten taktilen Sensor-Haut Airskin lassen sich Roboter, Werkzeug und Anbauteile mit einem Kateogorie3/PLe Sicherheitssystem umkleiden.

Blue Danube Robotics, Airskin, kollaborierende Roboter
Mit der taktilen Sensor-Haut Airskin von Blue Danube Robotics lassen sich reguläre Industrieroboter zu kollaborierenden Robotern umrüsten. - Bild: Suanne Nördinger

Airskin ist ein Sensor, welcher aus einer luftdichten weichen Hülle und Luft im Inneren besteht. Eine smarte Elektronik misst und überwacht Luftdruckveränderungen durch Verformung der Airskin bei Kontakt.

Schon die geringste Berührung löst innerhalb von 10 Millisekunden ein Not-Halt-Signal beziehungsweise einen Bremsvorgang aus, wobei die gepolsterten Pads zusätzlich den Kontakt abfedern und dämpfen, was schnellere Bewegungen ermöglicht.

„Kollaborierende Roboter können so schneller fahren und genauer, da man einen regulären Industrieroboter nutzen kann“, erklärt einer der vier Gründer. Erste Pilotprojekte mit der Haut sind bereits am Laufen.

Kollaborierende und mobile Roboter arbeiten zusammen

Comau zeigte seine Entwicklung in Sachen kollaborativer Robotik für die Produktion, den Aura, im Rahmen der sogenannten Humanufacturing Area. Innerhalb des Arbeitsbereichs interagieren hier im SInne der MRK der Bediener und ein Smart-Rob, Comaus automatisierte Montagestation, mit zwei Agile1500-AGVs (Automated Guided Vehicles) und dem Aura (Advanced Use Robotic Arm).

Video: Cobots auf der Hannover Messe 2017

 

Diese Werkzeuge sind untereinander drahtlos vernetzt und erfassen und verwalten vom SPS-System erzeugte Informationen. Das AGV Agile mit 1,5 Tonnen Traglast feierte dabei in Hannover seine Europapremiere.

Die Haut von Cobot Aura verfügt über kapazitive Touchsensoren plus Drucksensoren. So kann der Cobot seine Umgebung wahrnehmen und bereits vor einer Berührung stoppen. Die Markteinführung ist noch für dieses Jahr geplant.

Kollaborative Roboter, Fanuc
Der kleinste und jüngste kollaborative Roboter im Produktportfolio von Fanuc heißt CR-4iA. Er bietet eine Traglast von 4 kg und eine Reichweite von 550 mm. - Bild: Fanuc

Sicherheit bei Zusammenarbeit mit Menschen ist entscheidend

Auch Fanuc hat mit dem CR-4iA einen Cobot für den Einsatz in der Industrie im Portfolio, der zum ersten Mal in Hannover zu sehen war. Der CR-4iA ist mit einer Traglast von 4 Kilogramm der kleinste unter den grünen Fanuc-Robotern. Durch sichere Sensortechnologie garantieren die kollaborativen Industrieroboter einen komplett sicheren Stopp, sobald sie mit einem unerwarteten Hindernis oder einem Menschen zusammenstoßen.

Die kollaborative Robotik von Fanuc ist TÜV-zertifiziert nach ISO 10218-1, sodass sie Hand in Hand mit einem Menschen arbeiten kann. In vielen Fällen sind - ganz im Sinne von sicherer MRK - Sicherheitszäune nicht nötig und durch die kleine und kompakte Bauweise können sie einfach in den Arbeitsplatz des Mitarbeiters integriert werden. Wie ‚Produktion‘ am Messestand erfuhr, soll das Cobot-Portfolio von Fanuc weiter wachsen. Der japanische Hersteller arbeitet aktuell an einer Cobot-Variante mit 15 Kilogramm Traglast.

Bionic Cobot ahmt Bewegungen des menschlichen Arms nach

Neu unter den Herstellern von MRK ist Festo. Das Unternehmen präsentierte im Rahmen des Bionic Learning Networks die Konzeptstudie eines Bionic Cobots.

Bionic Cobot, Cobot, Festo
Festos Bionic Cobot ist von den Bewegungsabläufen des menschlichen Arms inspiriert. Er macht sich dabei den natürlichen Wirkmechanismus von Bizeps- und Trizepsmuskel zunutze. - Bild: Festo

Den pneumatische Leichtbauroboter hat die Forschung der Esslinger in seinen Bewegungsmustern dem menschlichen Arm nachempfunden, von der Schulter über Oberarm, Ellbogen, Elle und Speiche bis zur Hand. Er macht sich dabei den natürlichen Wirkmechanismus von Bizeps- und Trizepsmuskel zunutze. Dadurch kann er wie sein biologisches Vorbild sehr feinfühlige Bewegungen ausführen.

Die Bewegungen des Bionic Cobot können je nach Bedarf kraftvoll und dynamisch, aber auch sensibel und nachgiebig geregelt werden, sodass das System selbst im Falle einer Kollision den Menschen nicht gefährdet. Ermöglicht wird dies durch die pneumatische Automatisierungsplattform ‚Festo Motion Terminal‘, die hochpräzise Mechanik, Sensorik sowie komplexe Steuerungs- und Messtechnik vereint. Der Roboter soll zeitnah in ersten Kundenapplikationen getestet werden.

Robotersystem Helmo, Stäubli, kollaborierende Roboter, Cobot
Das autonom fahrbare Robotersystem Helmo ist aktuell noch ein Prototyp. Hersteller Stäubli nutzt den kollaborierenden Roboter jedoch bereits selbst in der Montage. - Bild: Stäubli

Kollaborierende oder vollautomatisierte Robotik – je nach Bedarf

Ein weiterer neuer kollaborativer Industrieroboter ist Helmo von Stäubli. Basis dieses mobilen Systems ist ein TX2touch-90L Sechsachser mit bis zu 15 Kilogramm Traglast und 1.200 Millimetern Reichweite. Der Sechsachser selbst ist bereits durch seine integrierte Sicherheitstechnik für die direkte Kooperation mit dem Menschen qualifiziert.

Dank einer fahrbaren Plattform kann das System nun völlig autonom fahren und navigieren, wobei es sein Umfeld permanent über drei integrierte Laserscanner überwacht. Helmo kann seine Arbeit vollautomatisiert in High Speed erledigen oder bei Bedarf dem Menschen kollaborierend zur Seite stehen.

Beim Hermes Award siegt ein Greifer für Cobots

In diesem Jahr hat Schunk den Hermes Award gewonnen. Die Preisübergabe erfolgte im Rahmen der Eröffnungsfeier der Hannover Messe durch die Bundesministerin für Bildung und Forschung, Prof. Dr. Johanna Wanka.

Schunk erhält den Preis für den Greifer JL1. Dabei handelt es sich um ein intelligentes Greifmodul für die Mensch-Roboter-Kollaboration, das unmittelbar mit dem Menschen interagiert und kommuniziert.

Die im JL1 verbaute Sensorik registriert Annäherungen von Menschen und ermöglicht eine situationsabhängige Reaktion, ohne dass Mensch und Roboter sich berühren. Die Sicherheitsaura ist in den Greifer integriert. Die Greiferfinger verfügen über Kraftmessbacken und taktile Sensoren und unterstützen damit adaptive Greiferoperationen.

Helmo ist modular aufgebaut. Für den mobilen Betrieb verfügt er über großzügig ausgelegte Energiespeicher, die für Autonomie sorgen. Der Cobot erkennt selbst, wann seine Energiereserven zu Ende gehen und steuert rechtzeitig die nächstgelegene Ladestation an. Während des Ladevorgangs steht der Roboter für stationäre Aufgaben weiterhin zur Verfügung. Der Industrieroboter ist aktuell noch ein Prototyp, wird aber bei Stäubli selbst bereits in der Montage eingesetzt.

MIR200, MIR, mobile Roboter
MIR bietet mit dem MIR200 einen ESD-konformen, mobilen Roboter mit 200 kg Traglast oder 500 kg Zugkraft. - Bild: MIR

Mobile Industrieroboter zur Montage von elektronischen Teilen

Der mobile Roboter MIR200 von Mobile Industrial Robots (MiR) feierte ebenfalls in Hannover Europapremiere. Im Vergleich zum MiR100, welcher 100 Kilogramm transportieren kann, beträgt die Nutzlast des neuesten Roboters 200 Kilogramm. Mit dem Transport- und Ziehsystem MiR-Hook kann der MiR200 nun bis zu 500 Kilogramm ziehen.

Dank seines ESD-konformen Anschlusses eignet er sich besonders in der Montage von elektronischen Teilen, wo die Komponenten beim Transport vor elektrostatischer Entladung geschützt werden müssen. „Vor allem mittlere bis große Betriebe nutzen aktuell unsere mobilen Industrieroboter“, verriet Area Sales ManagerHenrik Vesterlund Sorensen.

TM5, Techman Robot, kollaborierende Roboter
Erstmals war auf der Hannover Messe auch der kollaborierende Roboter TM5 von Techman Robot zu sehen. - Bild: Techman Robot

Hochpräzise Aufgaben dank integriertem Vision-System

Ein Neuling am Cobot-Markt ist TM Robot aus Taiwan. Das Unternehmen gehört zum Elektronikkonzern Quanta Storage. Mit dem TM5 zeigte die Firma den laut eigenen Angaben ersten Cobot mit integriertem Vision-System.

Dank der Technologie der integrierten Bildverarbeitung lassen sich mit dem TM5 hochpräzise Aufgaben erledigen.

Auch das Einsetzen einer SIM-Karte in Smartphones, was nur mithilfe einer Nadel möglich ist, erledigt der Cobot. Wie Pressesprecher Peter Huang mitteilt, ist der Roboter CE-zertifiziert und kann in Deutschland genutzt werden.

Video: Roboter-Kaffee von Techman auf der iREX