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7-Achs-Cobots im Vergleich

| Autor: Simone Käfer

Wir stellen heute drei Cobots vor, die sich nicht nur in Gewicht, Reichweite und Optik unterscheiden. Ihre Gemeinsamkeit liegt in den sieben Achsen, die auf einen oder zwei Arme verteilt sind.

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Bei unserem Produkttester montiert und inspiziert der Cobot Sawyer Sensoren, Entfroster und Elektronikbauteile. Rethink Robotics hat seinen Roboter mit einer Kamera von Cognex ausgestattet.
Bei unserem Produkttester montiert und inspiziert der Cobot Sawyer Sensoren, Entfroster und Elektronikbauteile. Rethink Robotics hat seinen Roboter mit einer Kamera von Cognex ausgestattet.
(Bild: Rethink Robotics)
  • Sawyer von Rethink Robotics ist mit 19 kg der leichteste der 7-Achser. Gleichzeitig trumpft er mit einer Reichweite von 1260 mm auf.
  • Der LBR iiwa 7 R800 von Kuka wiegt 22 kg und reicht 800 mm weit. Sein Merkmal ist die Momentengenauigkeit von ± 2 %.
  • Mit 35 kg und 500 mm ist Yumi von ABB der schwerste mit den kürzesten Armen. Dafür liegt seine Wiederholgenauigkeit bei 0,02 mm.

Sie verhindern Rückenschmerzen und Langeweile am Arbeitsplatz. Doch es geht die Befürchtung um, dass der kollaborative Roboter nicht nur assistiert und den Werker bei gesundheitlich ungeeigneten oder monotonen Arbeitsschritten entlastet, sondern auch, dass er ihn komplett ersetze. Unser Produkttester der Woche, Danny Rose von Tennplasco, sieht das ein wenig anders. Für ihn können die Cobots bei Personalengpässen aushelfen und so die Wirtschaftskraft des Unternehmens erhalten.

Das US-amerikanische Unternehmen Tennplasco bietet Services rund um Kunststoffguss und -spritzverfahren sowie Lösungen für Kunststoffprodukte. Personalmangel, besonders in den Sonderschichten, war Anlass für das Unternehmen, in Assistenzroboter zu investieren, die Spritzgussaufgaben übernehmen. Sie entschieden sich für das Modell Sawyer von Rethink Robotics.

Das Leichtgewicht mit der Kamera

Der Assistenzroboter kann mit seiner Reichweite von 1260 mm und seinen sieben Freiheitsgraden auch in kompakten Arbeitszellen eingesetzt werden und in Umgebungen mit wenig Platz operieren. Er wiegt 19 kg und liefert eine Wiederholgenauigkeit von ± 0,1 mm. Eine Cognex-Kamera, die über dem Greifer platziert ist, hilft beim Positionieren des Systems und komplexen Aufgaben, bei denen ein bildverarbeitendes System sinnvoll ist. Für einen einfachen Austausch der Greifer sorgt die Greiferplatte Clicksmart. Ihre Schließmechanismen sollen einen schnellen Wechsel des Greifwerkzeugs ohne weitere Werkzeuge ermöglichen. Außerdem speichert die Platte Konfigurationenen der Greifer, sodass der Roboter die Art des Greifwerkzeugs erkennt.

Tennplasco hat Sawyer mit wenig Aufwand angelernt und der Cobot arbeitete schnell Hand in Hand mit der Belegschaft. Zudem erlaubte dies dem Team, die Arbeitszelle effizienter zu gestalten. Der Cobot montiert und inspiziert in diesem Rahmen unter anderem Sensoren, Entfroster und Elektronikbauteile.

Der LBR iiwa von Kuka montiert Teile mit einer achsspezifischen Momentengenauigkeit von ± 2 % des Maximalmoments.
Der LBR iiwa von Kuka montiert Teile mit einer achsspezifischen Momentengenauigkeit von ± 2 % des Maximalmoments.
(Bild: Kuka AG)

Arbeiten mit einer Genauigkeit von etwa 2 %

Mit gleicher Wiederholgenauigkeit wie Sawyer, also ± 0,1 mm, aber deutlich schwerer kommt der LBR iiwa 7 R800 von Kuka daher: er wiegt 22 kg. Außerdem beschränkt sich seine Reichweite auf 800 mm (Sawyer: 1260 mm). Konturen erkennt dieser Cobot über Sensorik. So erfasst er kraftgeregelt die Einbauposition und montiert Teile mit einer achsspezifischen Momentengenauigkeit von ± 2 % des Maximalmoments.

Programmiert wird der LBR iiwa über geführte Simulation: Der Anwender zeigt im den Weg, der Roboter merkt sich die Koordinaten des Bahnpunkts. Mit der Steuerung Sunrise Cabinet ist er auch für komplexe Aufgaben gerüstet. Auf Berührung reagiert er mit Stillstand, so ist er für Unterbrechungen in seinen Bewegungsabläufen einfach abzustoppen.

Der zweiarmige Yumi von ABB bietet in unserem Vergleich mit 0,02 mm die beste Wiederholgenauigkeit.
Der zweiarmige Yumi von ABB bietet in unserem Vergleich mit 0,02 mm die beste Wiederholgenauigkeit.
(Bild: ABB)

Zwei Arme und noch genauer

Das Schwergewicht unter diesen drei kollaborativen Robotern ist Yumi von ABB mit 35 kg. Auch in der Reichweite steht er auf Platz drei: 500 mm. Dafür besitzt Yumi zwei Arme und glänzt in der Positionswiederholgenauigkeit mit 0,02 mm. Seine zwei Arme bewegen sich unabhängig voneinander, weshalb auch die Berechnung der Bahn für jeden Arm extra geschieht. Für die Servogreifer können integrierte Kameras dazubestellt werden. Gesteuert wird der Cobot über die integrierte IRC5 mit der Truemove- und Quickmove-Bewegungssteuerungstechnik. Sie soll für die Genauigkeit, Geschwindigkeit, Zykluszeit, Programmierbarkeit und bahnsynchrone Kommunikation mit externen Geräten sorgen.

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Wieso haben Sie sich für den Kauf von Cobots entschieden, wollte Ihr Unternehmen damit Mitarbeiter einsparen?

Wie viele andere Hersteller haben auch wir das Problem, Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter zu finden. Das gilt ganz besonders für Sonderschichten. Das Problem ist, dass es in der Region nicht genügend Interessenten für Jobs in der Spritzgussindustrie gibt, und unter diesen Umständen können wir den Betrieb nicht aufrechterhalten. Mit unserem Sawyer können wir Schichten auch mit Personalmangel fahren und haben für die Suche nach geeigneten Arbeitskräften mehr Zeit.

So muss bei Ihnen also niemand befürchten, von Assistenzrobotern abgelöst zu werden?

Unsere Kunden, besonders die in der Automotive-Branche, vertrauen darauf, dass wir ihren Geschäftsbetrieb stützen und schnell auf Veränderungen reagieren können. Um diesem Vertrauen gerecht zu werden, müssen wir genauso innovativ wie flexibel sein. Dafür brauchen wir sowohl die geeigneten Mitarbeiter als auch die passende Technologie. Sawyer ist dabei eine große Hilfe.

Gab es denn andere Stimmen gegen den Kauf von Cobots?

Die Finanzverantwortlichen in KMU lassen sich nur schwer davon überzeugen, neue Automatisierungslösungen anzuschaffen. Wir konnten die Anschaffung durchsetzen und die Mühen wurden belohnt: Sawyer amortisierte sich bereits nach dreieinhalb Monaten.


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Über den Autor

 Simone Käfer

Simone Käfer

Redakteurin für Additive Fertigung und Werkstoffe, MM MaschinenMarkt