Industrieroboter sind mechanische Arme, an denen Sensoren und Steuerungen angebracht sind. Je nach Armkonfiguration werden sie in sechs verschiedene Kategorien eingeteilt: Viele Fertigungsunternehmen nutzen Roboter als wirtschaftliche und zeitsparende Alternative f\u00fcr gef\u00e4hrliche und allt\u00e4gliche Aufgaben, f\u00fcr die menschliche Arbeitskraft erforderlich w\u00e4re. Aber was sollten Sie beachten, bevor Sie in einen Roboter investieren?<\/p>\n
Industrieroboter m\u00f6gen anfangs kostspielig in der Anschaffung und Installation sein, aber langfristig k\u00f6nnen die Einsparungen f\u00fcr die Hersteller betr\u00e4chtlich sein, da sie die Arbeitskosten senken, die Abfallproduktion reduzieren und die Produktqualit\u00e4t verbessern. Au\u00dferdem k\u00f6nnen Industrieroboter in gef\u00e4hrliche oder komplexe Umgebungen vordringen, in die Menschen einfach nicht vordringen k\u00f6nnen, so dass Unternehmen ihre Produktion steigern k\u00f6nnen, ohne die Gemeinkosten zu erh\u00f6hen.<\/p>\n
Die Kosten f\u00fcr Industrieroboter h\u00e4ngen stark von ihrer Anwendung ab; Schwei\u00dfroboter werden wahrscheinlich h\u00f6here Kosten verursachen als Montageroboter; die durchschnittlichen Anschaffungskosten liegen jedoch bei etwa $250.000. Neben den Anschaffungskosten entstehen den Unternehmen auch Kosten f\u00fcr Systemtechnik, Betrieb und Wartung, die sich auf bis zu $10.000 j\u00e4hrlich belaufen k\u00f6nnen.<\/p>\n
Fertigungsroboter ben\u00f6tigen oft zus\u00e4tzliches Zubeh\u00f6r, um bestimmte Aufgaben zu erf\u00fcllen, wie z. B. Vakuumgreifer und Schneideger\u00e4te, die sich beim Einsatz in rauen Umgebungen mit der Zeit summieren k\u00f6nnen. Daher ist es wichtig, dass zus\u00e4tzliche Kosten wie diese bei der Berechnung der Gesamtbetriebskosten (TCO) von Industrierobotern ber\u00fccksichtigt werden.<\/p>\n
Die Kosten f\u00fcr Industrieroboter k\u00f6nnen auch durch ihre begrenzte Flexibilit\u00e4t in die H\u00f6he getrieben werden, da die meisten von ihnen f\u00fcr eine bestimmte Aufgabe konzipiert sind und eine \u00c4nderung ihrer Programmierung kostspielig und zeitaufw\u00e4ndig sein kann; in extremen F\u00e4llen kann sogar eine komplette Neukonzeption von Produktionslinien erforderlich sein.<\/p>\n
Da sich Roboteranwendungen in den letzten Jahren immer weiter verbreitet haben, sch\u00e4tzt ARK, dass die Gesamtbetriebskosten eines Industrieroboters im Laufe der Zeit erheblich sinken werden; bis 2025 werden die Kosten wahrscheinlich unter $11.000 fallen - weit weniger als die Vorhersage der Boston Consulting Group von etwa $24.000 pro Roboter.<\/p>\n
Industrieroboter kosten in der Regel erheblich weniger als menschliche Arbeitskr\u00e4fte und k\u00f6nnen den Unternehmen im Laufe der Zeit betr\u00e4chtliche Summen einsparen, da keine Mitarbeiter mehr ben\u00f6tigt werden und Zeit f\u00fcr andere Aufgaben frei wird. Au\u00dferdem arbeiten Roboter schneller als ihre menschlichen Gegenst\u00fccke und produzieren mehr Produkte in k\u00fcrzerer Zeit.<\/p>\n
Industrieroboter bieten Unternehmen eine effiziente M\u00f6glichkeit zur Ausf\u00fchrung von Aufgaben. Durch die Steigerung der Produktionseffizienz und die Senkung der Betriebskosten erm\u00f6glichen Robotersysteme den Unternehmen, ihre Gewinne mit dieser Investitionstechnologie zu steigern. Dar\u00fcber hinaus bietet ihre Zuverl\u00e4ssigkeit eine bessere Datengenauigkeit, die erforderlich ist, um Ineffizienzen in Prozessen zu erkennen und diese zu verbessern. Im Gegensatz zu Menschen erm\u00fcden Roboter jedoch nicht wie menschliche Arbeiter und k\u00f6nnen ihre Produktionsgeschwindigkeit auch \u00fcber Nacht beibehalten.<\/p>\n
Industrieroboter bieten viele Vorteile, wenn sie auf engem Raum eingesetzt werden. Sie machen Platz frei, der sonst durch die Bewegung von Mitarbeitern belegt w\u00e4re, und ihre Vielseitigkeit erm\u00f6glicht es, mehrere Funktionen in weniger Maschinen zusammenzufassen - das spart Platz und Geld.<\/p>\n
Ein hochleistungsf\u00e4higes Robotersystem kann so angepasst werden, dass es in rauen oder gef\u00e4hrlichen Umgebungen sicher arbeitet. Programmierbare Roboter k\u00f6nnen dazu beitragen, gef\u00e4hrliche Situationen und Unf\u00e4lle am Arbeitsplatz zu vermeiden; au\u00dferdem arbeiten sie schneller und effizienter als Menschen - ideal f\u00fcr gef\u00e4hrliche und risikobehaftete Arbeiten. Dar\u00fcber hinaus steigern Industrieroboter die Produktivit\u00e4t in Fertigungsbetrieben, indem sie menschliche Fehler ausschlie\u00dfen - was bedeutet, dass sich die Investitionskosten f\u00fcr Unternehmen innerhalb von zwei Jahren nach dem Kauf von Industrierobotern amortisieren.<\/p>\n
Es gibt jedoch einige wichtige \u00dcberlegungen, die Unternehmen bei der Auswahl eines Industrieroboters im Auge behalten sollten. An erster Stelle stehen die Kosten f\u00fcr Wartung und Reparaturen, an zweiter Stelle die Anzahl der erforderlichen Bediener; so k\u00f6nnen die Unternehmen bestimmen, wie viel Arbeit in einem bestimmten Zeitraum erledigt werden kann.<\/p>\n
Auch die Pr\u00e4zision und Wiederholbarkeit von Industrierobotern sollte sorgf\u00e4ltig gepr\u00fcft werden. Die Pr\u00e4zision h\u00e4ngt davon ab, wie genau die Sensoren kalibriert sind, und die Endeffektoren m\u00fcssen mit den zu handhabenden Objekten \u00fcbereinstimmen, um ein optimales Ergebnis zu erzielen. Die ISO 9283 kann dabei helfen, die Genauigkeit und Wiederholbarkeit genau und konsistent zu messen.<\/p>\n
Unternehmen sollten in Erw\u00e4gung ziehen, Geld f\u00fcr Software- und Hardware-Upgrades auszugeben, um die Leistung ihrer Roboter zu verbessern, z. B. f\u00fcr Kalibrierungen, Anpassungen des Wartungsprogramms oder Zubeh\u00f6r zur Erweiterung der Funktionalit\u00e4t.<\/p>\n
Industrieroboter k\u00f6nnen f\u00fcr Arbeitgeber, die Risiken und Gefahren am Arbeitsplatz verringern wollen, von unsch\u00e4tzbarem Wert sein. Ihre Vielseitigkeit erm\u00f6glicht es ihnen, in gef\u00e4hrlichen Umgebungen zu arbeiten, die f\u00fcr Menschen unzug\u00e4nglich oder unpraktisch w\u00e4ren, und pr\u00e4zise, m\u00fchsame Aufgaben auszuf\u00fchren, die Pr\u00e4zision und Ausdauer erfordern. Industrieroboter verringern auch das Risiko von Verletzungen durch wiederkehrende Belastungen und erh\u00f6hen gleichzeitig die Produktivit\u00e4t. Gleichzeitig tragen sie dazu bei, die Personalkosten zu senken, indem sie L\u00f6hne, Krankenversicherungspr\u00e4mien und Ausgaben f\u00fcr bezahlte Freistellungen vollst\u00e4ndig einsparen - was Industrieroboter zu einer attraktiven Option f\u00fcr viele Fertigungsunternehmen macht.<\/p>\n
Dennoch bleibt die Sicherheit ein Hauptanliegen bei Robotersystemen. Unternehmen m\u00fcssen alle erforderlichen Ma\u00dfnahmen ergreifen, um ihre Mitarbeiter bei der Installation und Nutzung von Robotern zu sch\u00fctzen; dazu geh\u00f6rt die Einhaltung aller geltenden Arbeitsschutznormen und die Einbeziehung der Mitarbeiter in die Risikobewertung.<\/p>\n
Sicherheitsvorf\u00e4lle sind in der Regel die Folge von menschlichen Fehlern, Steuerungsfehlern, unbefugtem Zugriff, mechanischem Versagen und St\u00f6rungen des Energiesystems. H\u00e4ufig sind sie auch auf eine unzureichende Ausbildung oder ein unzureichendes Bewusstsein daf\u00fcr zur\u00fcckzuf\u00fchren, wie man am besten mit Robotern zusammenarbeitet.<\/p>\n
Ein wirksames Sicherheitssystem f\u00fcr Industrieroboter besteht aus physischen Barrieren, Warnschildern und Bodenmarkierungen, die den Arbeitsbereich von den Robotern trennen. Dar\u00fcber hinaus sollte es einen Mechanismus umfassen, der eine manuelle Abschaltung im Falle einer Fehlfunktion des Roboters erm\u00f6glicht; au\u00dferdem sind Passw\u00f6rter erforderlich, um die Roboter zu aktivieren und ihren Betrieb in gef\u00e4hrlichen Umgebungen zu verhindern.<\/p>\n
Ein wirksames Sicherheitsprogramm f\u00fcr Industrieroboter sollte auch eine vorausschauende Wartung beinhalten, bei der regelm\u00e4\u00dfige Inspektionen durchgef\u00fchrt werden, um potenzielle Probleme zu erkennen, bevor sie sich zu gr\u00f6\u00dferen Problemen entwickeln. Eine vorausschauende Wartung ist wesentlich kosteng\u00fcnstiger und zeitsparender als gr\u00f6\u00dfere Reparaturen oder Umbauten und verringert die Ausfallzeiten aufgrund unerwarteter mechanischer Probleme erheblich.<\/p>\n
Verriegelungs- und Kennzeichnungsverfahren m\u00fcssen auch beim Anschluss von Robotern an Energiequellen angewendet werden, um ein sicheres Abschalten zu gew\u00e4hrleisten, wenn Wartungs- oder Reparaturarbeiten durchgef\u00fchrt werden m\u00fcssen. Alle elektrischen Ger\u00e4te, auch Roboter, enthalten gef\u00e4hrliche Energie, die zu Unf\u00e4llen f\u00fchren kann, wenn sie unsachgem\u00e4\u00df von der Stromquelle getrennt werden.<\/p>\n
Industrieroboter k\u00f6nnen f\u00fcr eine Reihe von Aufgaben eingesetzt werden. Einige, wie z. B. das Schleifen und Entgraten, erfordern Genauigkeit, um sicherzustellen, dass am Zielort ein Produkt entsteht, das frei von R\u00fcckst\u00e4nden und Verunreinigungen ist. Industrieroboter, die oft auf gro\u00dfen Fl\u00e4chen mit rotierenden Werkzeugen arbeiten, m\u00fcssen vorprogrammierte Pfade pr\u00e4zise und ohne Abweichung abfahren.<\/p>\n
Die Genauigkeit des Roboterbetriebs h\u00e4ngt von der Konfiguration des Arms, der Art des zu verarbeitenden Materials und den Betriebsbedingungen ab. Es gibt einige M\u00f6glichkeiten, die Genauigkeit bei Roboteroperationen zu erh\u00f6hen. Durch den Einsatz hochgenauer Sensoren oder die Durchf\u00fchrung einer Online-Bahnkorrektur kann die Genauigkeit um bis zu 50 Prozent erh\u00f6ht werden, w\u00e4hrend die Geschwindigkeit um den gleichen Prozentsatz steigt.<\/p>\n
Eine wirksame Methode zur Erh\u00f6hung der Robotergenauigkeit ist die Verwendung von hochgenauen Winkel- oder Drehgebern an jeder Achse. Diese Sensoren geben genauere Informationen \u00fcber die Lage der einzelnen Roboterachsen als skalierte Ganzzahl- oder Gleitkommadarstellungen, kompensieren Spiel und Temperaturschwankungen und bieten pr\u00e4zisere Tracking-Daten.<\/p>\n
Eine M\u00f6glichkeit, die Genauigkeit eines Robotersystems zu erh\u00f6hen, ist die Verwendung eines Starrk\u00f6rpermodells zur Simulation der Bewegungen des Endeffektors (EE). Sie k\u00f6nnen seine Steifigkeit direkt messen oder berechnen oder Punkte im kartesischen Raum als Messwerte f\u00fcr diese Steifigkeit verwenden. Obwohl diese Methode rechenintensiv ist, liefert sie realistische Ergebnisse.<\/p>\n
Ein alternativer Ansatz zur Verbesserung der Robotergenauigkeit ist der Einsatz eines visuellen 3D-Positionssensors und eines Echtzeit-Bahnverfolgungsalgorithmus. Diese Technik verbessert die statische EE-Positionierung auf weniger als 0,05 mm, w\u00e4hrend die dynamische Bahnverfolgung bis zu Schwei\u00dfgeschwindigkeiten mit einem Fehler von nur 0,02 Grad erfolgt; dies entspricht den Industriestandards f\u00fcr die Genauigkeit bei einer Vielzahl von Anwendungen, die auch Kanten beinhalten.<\/p>\n
Eine vierte M\u00f6glichkeit zur Verbesserung der Robotergenauigkeit ist der Einsatz eines virtuellen Gelenkmodells und eines Solvers f\u00fcr die Mehrk\u00f6rperdynamik. Das Modell kann Achsendrehungen und Steifigkeitsniveaus von Schl\u00fcsselkomponenten eines Roboters wie Antriebsmotoren und Getriebestrukturen vorhersagen und dann Jitter an Schl\u00fcsselachsen sowie Abweichungen in Roboterbahnen auf Industriestandards reduzieren.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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