Kollaborierende Roboter, auch Cobots genannt, eignen sich auch für kleinere Industriebetriebe oder im Handwerk. Robotik-Know-how oder Programmierkenntnisse sind für diese Form der Automatisierung nicht notwendig.

Kollaborierende Roboter (Cobots) eignen sich auch für kleinere Industriebetriebe oder im Handwerk. Robotik-Know-how oder Programmierkenntnisse sind für diese Form der Automatisierung nicht notwendig. - Bild: Adobe Stock/Visual Generation

| von Susanne Nördinger

Auch Branchen mit kleineren Betrieben wie das Handwerk können von Robotern profitieren. Besonders in Handwerksberufen aus dem Bereich Holz- und Metallverarbeitung haben die blechernen Kollegen Potenzial und lassen sich dort zum Beispiel für Schweiß-, Polier-, Bohr- oder Fräsaufgaben nutzen.

Geeignet sind für solche Gewerbe im Handwerk oftmals kollaborierende Roboter, die sogenannten Cobots. Denn diese Leichtbauroboter können ohne Schutzzaun direkt mit Menschen zusammenarbeiten. Das nennt man Mensch-Roboter-Kollaboration. Weiterhin lassen sie sich einfach bedienen, sind mobil einsetzbar und im Vergleich zu großen Industrierobotern günstig.

Doch welche dieser kollaborativen Roboter sind nun besonders handwerklich begabt und eignen sich auch für Handwerksbetriebe, kleine Industriebetriebe oder den Mittelstand? Wir stellen Ihnen acht Cobot-Hersteller und ihre Roboter in alphabetischer Reihenfolge vor. Für mehr Durchblick am Markt!

1. ABB - der zweiarmige Helfer für die Kleinteile-Montage

Cobot Yumi von ABB arbeitet bei Deonet in der Kleinteile-Montage und fertigt zum Beispiel USB-Sticks.
Cobot Yumi von ABB automatisiert die Fertigung von USB-Sticks und -Karten bei Deonet in den Niederlanden. Der Roboter bearbeitet vielfältige Produktvarianten, die oft in Kleinmengen gefertigt werden. - Bild: ABB

Der zweiarmige kollaborative Roboter Yumi hilft laut Hersteller ABB dabei, die Produktion schnell an neue Anforderungen anzupassen. Er eignet sich, wenn nur wenig Platz vorhanden ist, eine schnelle Umrüstbarkeit und ein ortsflexibler Einsatz gefragt sind. So können die Betriebe laut ABB eine konstant hohe Qualität sichern, kostengünstig produzieren und eigenes Personal von monotonen und stets wiederkehrenden Aufgaben entlasten. 

Auch Anwender ohne Robotik Know-how können Yumi programmieren und in Betrieb nehmen. Die intuitive Funktionsweise des Cobots mit Lead-Through-Programming und Wizard Easy Programming macht das ABB zu Folge möglich. Der Mitarbeiter führt den Roboterarm dabei an die gewünschten Positionen und speichert diese über eine grafische Benutzeroberfläche ab. Befehle wie "Greifer auf / zu“ lassen sich mit wenigen Klicks beziehungweise per Drag & Drop hinzufügen.

Yumi eignet sich besonders für die Kleinteilmontage. So kommt der Cobot beispielsweise bei der Durchsteckmontage von THT-Bauteilen in der Elektronikfertigung zum Einsatz. Diese Drahtbauteile müssen zumeist von Hand mit ihren 'Drahtbeinchen' durch Löcher in einer Leiterplatte gesteckt und damit zum Verlöten platziert werden. Nun übernimmt der Zweiarm-Roboter diese Aufgabe. Er bestückt dabei parallel zwei Leiterplatten mit derzeit jeweils bis zu zwei verschiedenen Bauteilen.

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2. Hanwha - Ahmt den Menschen bis zu 30 Minuten exakt nach

Ein Hanwha-Cobot hält einer Handwerkerin das Werkstück in der richtigen Position, damit sie sich auf das Schweißen konzentrieren kann.
Ein Hanwha-Cobot hält einer Handwerkerin das Werkstück in der richtigen Position, damit sie sich auf das Schweißen konzentrieren kann. - Bild: Hanwha

Der kollaborierende Roboter Hanwha HCR stammt aus Südkorea und wird in Deutschland von Freise Automation vertrieben. Er wird bereits in einer typischen Anwendung für das Handwerk genutzt: beim Lackieren von kleinen Bauteilen oder größeren Flächen.

Eine bestimme Menge an Lackfarbe muss dabei in einem bestimmten Prozess mit einer bestimmten Geschwindigkeit in einem bestimmten Muster aufgetragen werden. Das könnte man Schritt für Schritt programmieren und die Geschwindigkeiten und Beschleunigungen für jeden einzelnen Befehl definieren.

Was den HCR hier jedoch laut Freise Automation interessant für das Handwerk macht, ist die Funktion 'Aufnahme des Bewegungspfads'. Mit einem einfachen Befehl wird der LED-Ring am Flansch blau, was die Aktivierung des 'Free-Drive-Modus' bedeutet. Der Anwender kann dann den Roboter in allen sechs Achsen frei verfahren. Der HCR nimmt in diesem Modus nun die Geschwindigkeit, das Auftragemuster und alles weitere exakt so auf, wie der Mensch den Roboter führt.

Innerhalb weniger Minuten ist das Programm mit dem Roboter definiert und viele Stunden Programmierarbeit sind gespart. Bis zu 30 Minuten pro Befehl kann der HCR den Menschen exakt imitieren. Genauso gut kann man Kleberaupen auftragen und Bauteile entgraten. Die Programmierung erfolgt grundsätzlich über vorhandene Bausteine, ähnlich wie bei der Programmierung eines Lego-Roboters.

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3. Kassow Robots - Sieben Achsen für noch mehr Bewegungsfreiheit

Die Cobots von Kassow Robots besitzen sieben Achsen und eignen sich zum Beispiel für die Be- und Entladung von CNC-Maschinen.
Die Cobots von Kassow Robots besitzen sieben Achsen und eignen sich zum Beispiel für die Be- und Entladung von CNC-Maschinen. - Bild: Kassow Robots

Das dänische Unternehmen bietet im Gegensatz zu den regulären sechsachsigen Modellen Cobots mit sieben Achsen. So können sie dem Hersteller zu Folge auch komplexe Wege bei konstanter Geschwindigkeit fahren, was ein echter Vorteil ist, wenn Flüssigkeiten wie Leim oder Farbe aufgetragen werden müssen. Eine Anwendung also, die im Handwerk zu Hause ist.

Die 7. Achse sitzt beim Ellenbogengelenk und ermöglicht auch seitliche Bewegungen – bei einer Geschwindigkeit von bis zu 225 Grad pro Sekunde. Mit der 7. Achse kann der Cobot außerdem ums Eck greifen oder Bewegungen auch auf engstem Raum ausführen. Cobots von Kassow Robots bieten so eine Reichweite von bis zu 1,80 Meter bei einer Traglast von bis zu 10 Kilogramm.

Für Bedienung und Programmierung braucht es kein Robotikprofiwissen, berichtet Kassow Robots. Man müsse nur mit Tablets und Touch-Displays umgehen können. Das Bedienen geht den Erfahrungen des Cobot-Herstellers schon nach ein paar Stunden, einfaches Programmieren je nach einem halben oder einem Tag. Alles funktioniert dabei intuitiv ist und folgt einer Systematik. 

Klassische Anwendungen finden sich im Bereich CNC, Pick and Place, Schweißen, Qualitätsprüfung oder bei der Verpackung. Wie Kassow Robots berichtet, bleibt das ganz individuelle Handwerk Aufgabe der Menschen. Aber wenn sich Dinge stupide wiederholen, die körperlich belastend sind oder wenn fast 100 Prozent Exaktheit gefragt sind, eignen sich die siebenachsigen Cobots. 

4. Rethink Robotics - Flexibler Kollege entlastet Mitarbeiter

Cobot Sawyer von Rethink Robotics im Einsatz in der elektronikfertigung
Cobot Sawyer von Rethink Robotics zeigt über sein "Gesicht", ob alles in Ordnung ist. Im Bild arbeitet er in der Elektronikfertigung. - Bild: Rethink Robotics

Aufgrund seiner Vielseitigkeit kann der kollaborative Roboter Sawyer laut Hersteller Rethink Robotics auch im Handwerk zahlreiche Aufgaben übernehmen. So übernimmt der Cobot beispielsweise sich wiederholende Tätigkeiten in der Beschickung von Werkstücken oder der Maschinenbe und -entladung, wie man sie zum Beispiel in Schlossereien oder der Holz- und Möbelindustrie wiederfindet. Dadurch haben hochqualifizierte Mitarbeiter mehr Zeit für komplexere Anforderungen und werden körperlich von repetitiven oder schweren Arbeiten entlastet.

In Handwerksbetrieben herrscht zudem oft Platzmangel in den Produktionsstätten und es muss mit sehr filigranen Werkstücken oder flexiblen Zeitplänen mit verschiedenen Produkten im kurzfristigen Wechsel umgegangen werden. Genau diese Anforderungen erfüllt Cobot Sawyer, berichtet der Hersteller.

Dank der integrierten Kamerasysteme kann sich der Roboter etwa dynamisch und flexibel orientieren, sowie seiner Umgebung anpassen. Bereits gespeicherte Bewegungsabläufe können mittels Landmarks und Kamera referenziert werden. Dies fördert eine schnelle und flexible Einsatzbereitschaft, da der Cobot nicht nach jedem Standortwechsel neu programmiert werden muss, sondern anhand der Landmarks direkt erkennt, welche Bewegung er ausführen soll.

Eine einfache Anwendung kann auch ein ungeübter Anwender bereits in wenigen Minuten programmieren, berichtet Rethink Robotics. Das sogenannte „Teaching“ erfolgt bei Cobot Sawyer, indem der Roboterarm entsprechend der auszuführenden Bewegung von einem Anwender geführt wird.

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5. Techman Robot - Pick-and-Place-Aufgaben in fünf Minuten programmieren

Techman Robots bietet Cobots mit einem integrierten Visison-System an
Die Cobots von Techman Robot sind mit einem integrierten Vision-System ausgestattet und können somit sehen. - Bild: Techman Robot

Um auch in Zeiten der Corona-Krise wettbewerbsfähig zu sein, sollten Unternehmen sich zum Ziel setzen, anders zu sein. Das erklärt Scott Huang, COO des taiwanesischen Cobot-Hersteller Techman Robot. Mit einem Techman-Cobot sei das möglich, da dieser mit einem in Hardware und Software integrierten Vision-System ausgestattet ist.

Der Cobot vereint somit Hand, Auge und Hirn in einem System, berichtet der COO weiter. Das ermögliche nicht nur eine einfache Bedienung, sondern reduziere auch die Kosten und die Einrichtungszeit. Eine Pick-and-Place-Aufgabe soll sich in nur fünf Minuten umsetzen lassen.

Mit Hilfe der 'Hand-Guiding-Funktion' kann der Roboter vom Menschen von Punkt zu Punkt geführt und angelernt werden. Eine grafisch basierte Benutzeroberfläche macht die Roboterprogrammierung laut Unternehmensangaben so einfach wie die Smartphone-Bedienung. Der kollaborative Roboter entspricht den Anforderungen an die Mensch-Roboter-Kollaboration aus der Richtlinie ISO 10218, teilt Techman mit.

Techman Robot arbeitet mit Distributoren in Deutschland zusammen. Die Cobots sollen keine Mitarbeiter in den Betrieben ersetzen, sondern die Arbeit zum Beispiel im Handwerk oder der Industrie erleichtern. In der Corona-Krise sind Roboter aber laut Techman eine gute Möglichkeit, um es auch Produktions-Mitarbeitern zu ermöglichen, von zu Hause zu arbeiten.

6. Universal Robots - in 84 Minuten das wichtigste Robotik Know-how

Bei Hofmann Glastechnik werden Cobots von Universal Robots dank einem mobilen Unterbau an verschiedenen Arbeitsplätzen genutzt.
Bei Hofmann Glastechnik werden Cobots von Universal Robots dank einem mobilen Unterbau an verschiedenen Arbeitsplätzen genutzt. - Bild: Universal Robots

Universal Robots aus Dänemark gilt als Cobot-Pionier und hat Leichtbauroboter, die mit Menschen zusammenarbeiten können, auf dem Robotik-Markt erst richtig bekannt gemacht. Die Cobots von Universal Robots sind laut Herstellerangaben kostengünstig in der Anschaffung, benötigen wenig Platz und operieren nach erfolgreich abgeschlossener Risikobeurteilung ohne zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen Seite an Seite mit dem Menschen.

Sie arbeiten  laut Universal Robots mit höchster Präzision und unterstützen Mitarbeiter an unterschiedlichen Stellen der Produktionslinie. Zudem können sie schnell und flexibel für neue Aufgaben umgerüstet werden.

Mithilfe des intuitiv zu bedienenden Teach Panels können selbst ungeübte Anwender die Cobots schnell programmieren, berichtet der Hersteller. Die technischen Grundlagen erwerben Nutzer im Rahmen des kostenlosen eLearning-Angebots der sogeannten UR Academy – in gerade einmal 84 Minuten.

Die Cobots von Universal Robots eignen sich für unterschiedlichste Anwendungen - auch im Handwerk. Dazu zählt die Montage von Teilen, das Schweißen, Lackieren oder Verpacken. Auch die Produktion kleiner Stückzahlen oder variantenreicher Erzeugnisse lässt sich mit ihrer Hilfe schnell und einfach automatisieren.

Hofmann Glastechnik nutzt beispielsweise einen UR5 und einen UR10 für die Maschinenbestückung in der Serienherstellung von Glasküvetten. Der Cobot-Einsatz verbessert die Qualität der Glaskomponenten und erleichtert die Arbeitsabläufe der Mitarbeiter, berichtet das Unternehmen.

7. Yaskawa - der hybride Roboter für viele Fälle

Der kollaborative Roboter HCR von Yaskawa ist ein Hybrid aus Cobot und Industrieroboter.
Der kollaborative Roboter HCR von Yaskawa ist ein Hybrid aus Cobot und Industrieroboter. - Bild: Yaskawa

Der japanische Hersteller Yaskawa ist schon lange für seine klassischen Industrieroboter bekannt. Mit seiner HC-Serie bietet er laut eigenen Angaben einen Roboter in robuster Qualität und kollaborativen Eigenschaften, sprich Features für die Mensch-Roboter-Interaktion.

Dieser hybride Ansatz zeigt sich auch im Bedienkonzept. So kann man wählen zwischen klassischem Teach Pendant, simplifiziertem Smart Pendant oder intuitivem Direct Teaching. Für kleinere Unternehmen oder Handwerker ist das laut Yaskawa der perfekte Einstieg in die Robotik und ermöglicht eine langfristige Kompetenzentwicklung.

Auf der Hannovermesse 2019 hat Yaskawa bereits gezeigt, dass Roboterprogrammieren für jeden einfach erlernbar ist. Fünfzehn Schülerinnen und Schüler waren dort nach kürzester Zeit in der Lage, eigene Programme zu erstellen. Dabei arbeiteten die Nachwuchsprogrammierer mit dem Teach Pendant an einem Industrieroboter; der Umgang mit einem Cobot in Kombination mit einem Smart Pendant ist laut Yaskawa noch einmal um einiges leichter.

Die Cobots eignen sich für das Palettieren über die Maschinenbeschickung bis hin zur Montage. Mit 'Weld4Me' lassen sich nun auch Schweißaufgaben erledigen. Anwender erhalten hier laut Hersteller industrielle Schweißnahtqualität für kleine Serien bei einfacher Bedienung.

8. Yuanda - Kollaborativer Roboter fühlt, sieht und versteht

Der Cobot von Yuanda eignet sich zum Beispiel zum Bohren von Löchern und somit für holzverarbeitende Betriebe im Handwerk.
Der Cobot von Yuanda eignet sich zum Beispiel zum Bohren von Löchern, was in Holz und Metall verarbeitenden Betrieben im Handwerk oder Mittelstand gefragt ist. - Bild: Yuanda

Der Yuanda Roboter wird in Deutschland entwickelt und ist ab Herbst 2020 zu kaufen. Laut Hersteller ist er ein flexibles Powertool, das den Anforderungen einer variantenreichen Automatisierung von Klein(st)unternehmen ohne fachliche Expertise gerecht wird.

Dabei zeichnet sich das System etwa durch seine grafische Programmierung und seine intelligenten Sinne aus: es fühlt, sieht und versteht, berichtet Yuanda. Gelenkinterne Drehmomentsensoren sowie eine integrierte Kamera erlauben eine hochaufgelöste Erfassung und Interaktion mit der Umgebung. Durch maschinelles Lernen wird das Erfasste verarbeitet, verstanden und Reaktionen teilautonom abgeleitet.

Die Bedienung ist der Bedienung von Alltagsgegenständen nachempfunden. Wer in der Lage ist, mit seinem Smartphone eine E-Mail zu schreiben und zu verschicken, wird den Yuanda Roboter innerhalb kürzester Zeit erfolgreich und wertschöpfend einsetzen. Das verspricht der Hersteller. Das geführte Interaktionsmodell des Bedieninterfaces sowie die Integration und Visualisierung eines digitalen Zwillings inspiriert zur Erforschung der vielfältigen Einsatzmöglichkeiten.

Ein großes Potenzial für den Roboter sieht Yuanda in metall- und holzverarbeitenden Betrieben - auch im Handwerk - sowie in der Elektronikbranche. Klassische Beispiele sind hier Sichtprüfung von Komponenten, Maschinenbeladung, Montage von Baugruppen, das Bearbeiten von Bauteilen, Handhabungsaufgaben im Allgemeinen sowie Qualitätskontrolle. Mit der integrierten Feinfühligkeit kann etwa ein Montageprozess oder der Kraftverlauf beim Fügevorgang kontrolliert und bewertet werden. Mittels Kamera kann geprüft werden, ob das richtige Bauteil an der richtigen Stelle korrekt montiert wurde und bereits vor einem Montageprozess ob Bauteile die erforderliche Qualität besitzen.

Welche Alternativen gibt es ansonsten im Bereich Industrieroboter?

Neben diesen Cobot-Herstellern gibt es auch die traditionellen Roboterhersteller wie zum Beispiel Kuka oder Fanuc, die in der Industrie verbreitet sind. Solche Roboter können sich ebenso für Handwerker eignen, wie zum Beispiel diese Anwendung in einer Tischlerei zeigt.

Die wichtigsten Hersteller von Industrierobotern haben wir in diesem Beitrag zusammengefasst.