Industrieroboter – segensreicher Ersatz für menschliche Arbeitskraft

Die moderne Massenfertigung käme ohne Industrieroboter nicht mehr aus. Die Vorteile dieser Hilfssysteme haben sie in der industriellen Produktion absolut unentbehrlich gemacht. Dabei stehen sie auch heute noch stark in der Kritik.

Es ist unbestritten, dass durch den Einsatz von Industrierobotern viele manuelle Arbeitsplätze verloren gehen. Aber man sollte schon das ganze Bild betrachten: Was sind das für Arbeitsplätze, die an diesen Stellen wegrationalisiert werden? Ist es wirklich menschenwürdig, tagaus, tagein, womöglich auch im Dreischichtbetrieb, immer die gleiche Tätigkeit zu machen? Sollte die menschliche Lebenszeit für diese Art von Arbeit nicht ganz einfach zu schade sein?

Abgesehen davon: Die körperlichen und seelischen Schäden durch monotone Arbeit sind heute nicht mehr zu leugnen. Schliesslich sind Industrieroboter auch in Bereichen einsetzbar, die für einen Menschen unerreichbar sind oder wo deren Einsatz nicht zu verantworten wäre.

Roboter werden in vier Hauptkategorien aufgeteilt. Die erste ist die der Gelenkarm-Roboter. Diese werden am häufigsten mit diesen Maschinen assoziiert. Ein Gelenkarm-Roboter besteht aus einem Auslegerarm, der auf einer Drehvorrichtung installiert ist. Der Arm hat mindestens zwei Gelenke. Am vorderen ist wiederum eine Drehvorrichtung installiert. An dieser befindet sich die Aufnahme für das Werkzeug. Das kann ein Greifer, ein Schraubendreher, eine Lackierpistole, eine Schweisszange oder sogar ein Schneidbrenner sein.

Gelenkarm-Roboter werden dementsprechend in Lackierereien, in Montagestrassen, zum Verschweissen von Blechen oder zum Austrennen von Metallstücken verwendet. Sie haben einen kugelförmigen Arbeitsraum, in dem sie vollumfänglich eingesetzt werden können. Der grosse Arbeitsraum des Gelenkarm-Roboters erfordert jedoch zwingend eine strikte Abschirmung gegen das unbefugte Eindringen von Personen. Die Roboter sind sehr kräftig und können zu schwersten Verletzungen führen, wenn sich Personen in ihrem Arbeitsraum aufhalten, während sie in Betrieb sind.

Portalroboter bestehen aus einem torförmigen Gestell, welches durch gerade Traverse gebildet wird. Das Gestell kann in einer Richtung hin- und herfahren. Über die Traverse bewegt sich eine Laufkatze. Diese fährt quer zur Richtung des Fahrgestells. Schliesslich befindet sich in der Laufkatze eine Hubeinheit. Diese kann in der Höhe auf und ab bewegt werden.

An der Spitze der Hubeinheit befindet sich eine Aufnahme für verschiedene Werkzeuge. Bei Portalrobotern werden meistens Greifwerkzeuge eingesetzt. Sie dienen zum schnellen und punktgenauen Versetzen von Lasten. Ein häufiger Anwendungsfall für Portalroboter sind Bestückungsaufgaben von Verpackungen. Portalroboter können einen quaderförmigen Arbeitsraum bedienen. Sie nehmen aber ihrerseits sehr viel Platz in Anspruch.

Die gekippte Variante des Portalroboters ist der Lagerroboter. Dieser besteht wieder aus einer Längs-, einer Quer- und einer vertikalen Führung. Als Werkzeug haben Lagerroboter in der Regel Gabelzinken installiert. Mit diesen können sie in Hochregallagern palettierte Güter ein- und wieder ausladen.

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Scara-Roboter sind die schnellsten Roboter, die in der Industrie eingesetzt werden. Sie bestehen aus einem Schwenkarm, der mit einem Ständer oder einer Hängevorrichtung auf einer Drehvorrichtung installiert ist. Auf diesem Schwenkarm ist nochmals ein Schwenkarm mit Drehvorrichtung angebracht, welche eine Hubeinheit aufnimmt. An dieser befindet sich die Werkzeugaufnahme. Das Besondere an den Scara-Robotern besteht darin, dass sich die Geschwindigkeiten der Drehvorrichtungen addieren. Das gibt diesem Robotertyp seine hohe Geschwindigkeit.

Scara-Roboter haben jedoch einen sehr eingeschränkten Arbeitsraum. Sie arbeiten dafür aber sehr präzise und können so sehr gut bei kleinteiligen Montageprozessen eingesetzt werden. Das Bestücken von Leiterplatinen oder das Befüllen von Blisterverpackungen sind typische Einsatzgebiete für diesen Robotertyp.

Hexapod-Roboter bestehen aus einer Platte, welche auf sechs hydraulischen oder pneumatischen Zylindern gelagert ist. Ihr Vorteil ist, dass sie sich sowohl frei von jeder Linearität als auch extrem präzise im Raum bewegen können. Sie kommen verstärkt beim Bau von 3D-Druckern zum Einsatz. Mit einem CNC-Kopf ausgerüstet, können sie sehr komplexe Konturen bearbeiten.

Darüber hinaus gibt es noch eine Vielzahl an Spezialrobotern. Besonders die selbstfahrenden Transportroboter bekommen in der innerbetrieblichen Logistik eine immer höhere Bedeutung. Auch bei diesen Robotern besteht trotz modernster Sicherheitseinrichtungen stets eine hohe Verletzungsgefahr.

Roboter sind letzten Endes auch nur ganz normale Maschinen. Sie werden entwickelt, verschleissen im Betrieb oder veralten und werden unwirtschaftlich. Die Robotertechnik ist deshalb ihrerseits ein stetiger Garant für Forschung, Entwicklung, Herstellung, Aufbau und Recycling von Altanlagen. Diese Technik stellt deshalb ihrerseits zahlreiche Arbeitsplätze.

Zerlegt man einen Roboter in seine Bestandteile, dann wird man feststellen, dass er alles andere als kompliziert aufgebaut ist. Im Gegensatz zu anderen Produktionsmaschinen besteht ein Roboter aus vergleichsweise wenigen Bauteilen, die exklusiv für ihn hergestellt werden müssen. Im Wesentlichen sind dies die Tragarme. Alle anderen Komponenten sind Standardprodukte, die auch in anderen Systemen eingesetzt werden.

Ob Hydraulikzylinder, Steuerungen, Bolzen, Schrauben, Zapfen oder Wellen – nichts an einem Roboter ist besonders innovativ oder schwer herzustellen. Das macht diese Maschinen sehr wartungsfreundlich. Roboter sind ihrerseits bereits zu Millionen im Einsatz. Das macht auch die Spezialkomponenten dieser Maschinen zu Massenprodukten, deren Preise stetig fallen.

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Inzwischen haben die Industrieroboter auch den zweiten Markt erreicht. Das Angebot an gebrauchten Robotern ist sehr gross. Es bedarf jedoch einigen Sachverstandes, die Qualität eines gebrauchten Roboters zu beurteilen. Vor allem die Lager und die Zapfen schlagen bei einem Industrieroboter gerne aus und brauchen eine regelmässige Wartung. Wie bei einem Auto auch, ist ein gut geführtes Wartungsheft ein schlagendes Verkaufsargument für einen gebrauchten Roboter.

 

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