Cobots: Roboter, die mit dem Menschen kollaborieren

Cobots – Die neuen Kollegen

Sie heißen Cobots, Leichtbauroboter oder kollaborierende Roboter: Mittlerweile bietet fast jeder Hersteller von Industrierobotern auch spezielle Typen für die Mensch-Roboter-Kollaboration, genannt MRK, an. Ihre Reichweiten und Traglasten variieren stark, wodurch sie sich für die unterschiedlichsten Einsatzbereiche eignen. Ein Überblick über aktuelle Modelle.

Was genau ist eigentlich ein Cobot?

Cobots oder kollaborative Roboter sind Roboter, die, im Gegensatz zu herkömmlichen Industrierobotern, nicht durch Schutzeinrichtungen vom Menschen getrennt sind, sondern gemeinsam mit ihnen arbeiten können. Als Voraussetzung für diese Zusammenarbeit muss es für die Cobots unmöglich sein, ihre menschlichen Kollegen zu verletzen. Durch die Verwendung von Sensoren, die erkennen, wenn ein menschlicher Mitarbeiter dem Roboter zu nahe ist, wird die Mensch-Roboter-Kollaboration möglich gemacht.

Leichtgewichte: Traglast unter einem Kilogramm

Der MRK Roboter von ABB: YuMi
Das Motto des YuMi von ABB: „you and me – wir arbeiten zusammen“. Die kollaborativen Roboter von ABB kennt man vor allem in der Doppelarm-Version, inzwischen gibt es den ABB YuMi aber auch als Einarm-Variante. Egal, ob ein oder zwei Arme – diese Industrieroboter verfügen mit ihren sieben Freiheitsgraden über eine menschenähnliche Beweglichkeit auf engstem Raum. Maximal 500 g kann der Cobot pro Arm stemmen und ist damit für die Kleinteilmontage und die Elektronikindustrie bestens geeignet.

ABB ist ein Technologiekonzern mit Hauptsitz in der Schweiz. Das Unternehmen legt seinen Tätigkeitsschwerpunkt auf die Geschäftsbereiche Elektrifizierung, Industrieautomation, Antriebstechnik und Fertigungsautomation. Bei der digitalen Transformation von Industrien ist ABB damit einer der führenden Konzerne.

Der Cobot von Denso: Cobotta
Denso setzt mit seinem MRK Roboter Cobotta auf Flexibilität und Sicherheit. Der nur 4kg schwere Roboter ist nicht nur einfach zu transportieren, sondern auch sofort einsatzbereit. Überall und jederzeit – dazu in einem Design ganz ohne scharfe Kanten. Eine Kamera und ein Greifer sind bereits in den Cobot integriert und mit der eigens dafür entwickelten Tablet-App Cobotta World ist die Bedienung ein Kinderspiel. Durch die direkte Bewegung des MRK Roboters erlernt dieser die gewünschten Bewegungsabläufe. Cobotta verfügt über eine Traglast von 500 g und stellt sein Können insbesondere beim Handling sowie bei der Montage von Kleinteilen unter Beweis.

Denso ist einer der größten Automobilzulieferer der Welt. Das Unternehmen mit Hauptsitz in Japan ist insbesondere auf Automobilmechatronik sowie Automobilelektronik fokussiert. Weltweit sind bereits 77.000 Denso-Roboter in Betrieb.

Mittelgewichte: 3 bis 15 kg Traglast

Franka Emika: Robot von Franka Emika
Der Franka Emika Robot von Franka Emika lässt sich flexibel in bestehende Industriestrukturen integrieren und ist noch dazu einfach zu bedienen. Aufgrund seiner Drehmomentsensoren in allen sieben Achsen arbeitet der kollaborative Roboter Feingefühl und Präzision. Mit den eigenen Apps von Franka Emika lässt sich der Panda problemlos für die Elektronikindustrie und das Packaging programmieren. Außerdem gibt es inzwischen eine Online-Plattform, auf der Partner diverse Greifer, Kameras oder passende Applikationen anbieten können.

Voith Robotics ist ein Gemeinschaftsunternehmen des Heidenheimer Technikkonzerns Voith und des Münchner Robotik-Unternehmens Franka Emika. Das Ziel dieser strategischen Partnerschaft besteht darin, mit Voith Robotics einen Systemanbieter für robotergestützte Automatisierung im digitalen Zeitalter zu schaffen.

Rethink Robotics: Sawyer
Der MRK-Roboter Sawyer von Rethink Robotics ist sofort einsetzbar und steht für einfache Bedienung und Flexibilität. Durch hohe Sicherheitsstandards und seine freundlichen Augen soll er seinen menschlichen Kollegen ein beliebter Mitarbeiter sein. Darüber hinaus zeichnet sich der Cobot durch integrierte Bildverarbeitung und Greiftechnik aus. Sawyer verfügt über eine Traglast von 4 kg und ist damit besonders für die Elektronikbranche sowie die zerspanende und kunststoffverarbeitende Industrie geeignet.

Rethink Robotics ist ein 2008 in Boston gegründetes Unternehmen, das innovative Robotertechnik anbietet. Seit dem Aufkauf der Vermögenswerte durch die HAHN Group 2018, ist Rethink Robotics eine deutsche GmbH. Damit möchte die HAHN Group den US-amerikanischen Robotik-Pionier mit deutschem Engineering verbinden.

Die UR-Leichtbauarme von Universal Robots
Universal Robots bietet drei verschiedene Leichtbauarme an: Die Traglast der UR-Cobots variiert zwischen von 3 kg über 5 kg bis zu 10 kg. Diese Roboter zeichnen sich durch ganz besonderes Feingefühl aus. Dadurch, dass die neue E-Series-Reihe mit einem Kraft-Momenten-Sensor am Werkzeugflansch ausgestattet ist, kann noch präziser gearbeitet werden. Mit Applikationen zur Maschinenbeladung, zum Packaging, zur Montage sowie zur Oberflächenbearbeitung möchte Universal Robots besonders punkten.

Universal Robots ist ein dänisches Unternehmen, das kollaborierende Leichtbauroboter herstellt. Mit der Entwicklung ihrer modernen Roboterarme gilt der Konzern als Cobot-Pionier und Weltmarktführer in diesem Bereich.

Der APAS Assistant von Bosch
APAS von Bosch ist das weltweit erste zertifizierte MRK-Robotersystem. Der Arm des Industrieroboters ist mit einer speziell entwickelten Schutzhaut ausgestattet, die mit Hilfe von kapazitiven Sensoren erkennt, wenn ein Mensch dem Roboter zu nahe kommt. Der APAS Assistant verfügt über einen sensitiven Drei-Finger-Greifer, der bei Bedarf aber auch mit individuellen Greifern ausgetauscht werden kann. In einigen Bosch-Werken wird der Cobot bereits neben seinen menschlichen Kollegen eingesetzt.

Der deutsche Technikhersteller Bosch entwickelt nicht nur für die Technologie- und Gebrauchsgüterindustrie, sondern auch für die Industrie 4.0 Systeme und bietet innovative Lösungen für die Mensch-Maschine-Kollaboration an.

Die Leichtbauroboter von Kuka: iiwa und iisy
Intelligent industrial work assistant – dafür steht der Leichtbauroboter iiwa von Kuka. Jede seiner sieben Bewegungsachsen ist mit einem Kraft-Momente-Sensor ausgestattet, wodurch der LBR iiwa feinfühlige Füge- und Montagearbeiten zuverlässig und präzise erledigen kann. Je nach Modell kann der Cobot 7 oder 14 kg tragen. Sein kleiner Bruder, der LBR iisy, ist mit einer Traglast von 3 kg sehr gut für kollaborative Einsatzszenarien und die Elektronikindustrie geeignet.

Kuka ist ein Unternehmen aus Augsburg, das auf intelligente Automatisierungslösungen, insbesondere für die Maschinenbaubranche, spezialisiert ist. Das Unternehmen konzentriert sich auf die Entwicklung automatisierter Industrieroboter und bietet auch Lösungen für die Mensch-Roboter-Kollaboration.

Cobots von Omron: Die TM-Serie
Omron bietet die Cobots des taiwanesischen Unternehmens Techman Robots an. Vier verschiedene Modelle sind dabei erhältlich, deren Traglast von 6 kg (TM5) über 12k g (TM12) bis hin zu 14 kg (TM14) reicht. Eine unkomplizierte Bedienung in Kombination mit einem integrierten Bildbearbeitungssystem sorgt dafür, dass sich zuverlässig und präzise mit den Industrierobotern arbeiten lässt. Die TM-Cobots glänzen durch ihre Vielfältigkeit: Sie lassen sich für die unterschiedlichsten Einsatzbereiche anpassen (z.B. Maschinenbestückung, Be- und Entladen, Montage, Verleimen, Prüfen und Löten). Auch die Kombination von TM-Cobots mit den mobilen LD-Robotern von Omron funktioniert nahtlos.

Das japanische Unternehmen Omron beschäftigt sich insbesondere mit Sensorik- und Kontrolltechnologie. Das Unternehmen sieht es als seine Mission an, durch Entwicklungen eine Gesellschaft zu schaffen, in der alle Menschen ein angenehmeres Leben führen können.

Die MRK-Roboter von Doosan
Das Unternehmen Doosan bietet seine kollaborativen Roboter in vier verschiedenen Modellen an (M609, M1509, M1013, M0617), die mit Drehmomentsensoren in allen sechs Achsen ausgestattet sind. Durch das in den Cobot integrierte Teach-Cockpit wird eine einfache Programmierung direkt am Roboter möglich gemacht.

Doosan ist ein südkoreanischer Konzern, dessen Schwerpunkt inzwischen auf der Produktion von hochmodernen Baumaschinen und Fahrzeugen liegt. Mit dem Bereich Doosan Robotics beschäftigt sich das Unternehmen außerdem mit der Entwicklung sowie der Produktion von kollaborativen Robotern.

Der kollaborative Roboter von Yaskawa: HC10
Der HC10 gehört zu den MOTOMAN Robotern von Yaskawa. Der 6-achsige Cobot ist dank seiner Kraft-Momenten-Sensoren für die Mensch-Roboter-Kollaboration geeignet. Trotzdem kann er in Geschwindigkeit auf Industriestandard arbeiten, wenn keine Menschen in der Nähe sind. So ist er flexibel, an verschiedenen Arbeitsplätzen einsetzbar. In Kürze wird es mit dem HC20 auch eine Variante des Cobots geben, die 20kg tragen kann.

Yaskawa ist eines der weltweit führenden Unternehmen im Bereich Mechatronik- und Robotiklösungen. Der japanische Konzern gilt als Schöpfer des Wortes „Mechatronik“ und gehört mit 400.000 installierten Robotics-Einheiten zu einem der größten Hersteller von Industrierobotern.

Schwergewichte: Mehr als 15kg Traglast

TX2-Touch: Die Cobot-Serie von Stäubli
Die Safe-Robots von Stäubli versprechen durch ihren Namen nicht nur Sicherheit, sondern vereinen die Vorteile eines Cobots mit Stärken der Industrierobotik wie Schnelligkeit und Präzision. Das Sortiment an TX2 Robotern ist breit und bietet Traglasten von 2,3 bis 20kg. Die verschiedenen Modelle der TX2-Robotergeneration eignen sich für den Einsatz in sensiblen Umgebungen. So sind sie beispielsweise im Umgang mit elektronischen Bauteilen oder für Sterilisations- und Dekontaminationsprozesse einsetzbar. Für die MRK Verwendung bietet Stäubli außerdem die TX2-Touch-Reihe an, die mit der berührungsempfindlichen Schutzhaut Safeskin eine gänzlich ungefährliche Kollaboration ermöglicht.

Stäubli ist ein Schweizer Unternehmen, das Mechatronik-Lösungen in drei Bereichen anbietet: Connectors, Robotik und Textile. Die Firma ist einer der führenden Hersteller von Schnellkupplungssystemen und bietet auch im Bereich Automationssysteme innovative Technologien an.

Leichtbauroboter von Fanuc: Die CR-Serie
Die CR-Modelle von Fanuc zeichnen sich vor allem dadurch aus, dass sie genauso schnell und präzise arbeiten können wie Standardindustrieroboter – ganz einfach, weil es sich im Kern um welche handelt. Aufgrund ihrer grünen Schutzhaut ist die CR-Serie gleichzeitig für die Mensch-Roboter-Kollaboration geeignet. Außerdem erkennt ein Kraft-Momenten-Sensor im Sockel des Cobots Kollisionen und beugt somit Unfälle und Verletzungen vor. Die CR Roboter von Fanuc reichen vom kleinen Modell CR-4iA mit einer Traglast von 4kg bis hin zum Modell CR-35iA, der mit seiner Traglast von 35kg der aktuell stärkste kollaborierende Roboter auf dem Markt ist.

Das japanische Unternehmen Fanuc ist auf Fabrikautomation spezialisiert und stellt vor allem Industrieroboter, CNC-Technik und verschiedene Maschinen für Fertigungsprozesse her. Alle Hauptkomponenten der hergestellten Maschinen entwickelt das Unternehmen selbst.

Cobots im direkten Vergleich

Cobot Marke Eigengewicht Reichweite Traglast Einsatzgebiet
Cobot YuMi Marke ABB Eigengewicht 9,5kg (einarmig)
38kg (zweiarmig)
Reichweite 559mm Traglast ≤ 500g/Arm Einsatzgebiet Kleinteilmontage, Elektroindustrie Traglast unter einem Kilogramm
Cobot Cobotta Marke Denso Eigengewicht 4kg Reichweite 342.5mm (Armlänge) Traglast ≤ 500g Einsatzgebiet Handling, Kleinteilmontage
Cobot Panda Marke Voith Robotics Eigengewicht 17,8kg Reichweite 855mm Traglast ≤ 3kg Einsatzgebiet Elektroindustrie, Packaging 3-15kg Traglast
Cobot Sawyer Marke Rethink Robotics Eigengewicht k.A. Reichweite 1260mm Traglast ≤ 4kg Einsatzgebiet Elektronikbranche, zerspanende und kunststoffverarbeitende Industrie
Cobot UR3e Marke Universal Robots Eigengewicht 11,2kg Reichweite 500mm Traglast ≤ 3kg Einsatzgebiet Maschinenbeladung, Packaging, Montage, Oberflächenbearbeitung
Cobot UR5e Eigengewicht 20,6kg Reichweite 850mm Traglast ≤ 5kg
Cobot UR10e Eigengewicht 33,5kg Reichweite 1300mm Traglast ≤ 10kg
Cobot Apas assistant Marke Bosch Eigengewicht k.A. Reichweite 911mm Traglast ≤ 7kg am Roboterflansch Einsatzgebiet Der Drei-Finger-Greifer ist besonders für runde und zylindrische Objekte geeignet.
Cobot LBR iiwa Marke Kuka Eigengewicht ca. 29,9kg
ca. 32,7kg
Reichweite 800-820mm Traglast ≤ 7kg
≤ 14kg
Einsatzgebiet
Füge- und Montagearbeiten,
Elektronikindustrie
Cobot LBR iisy Eigengewicht Ca. 18,8kg Reichweite 600mm Traglast ≤ 3kg
Cobot TM 5 - 700 Marke Omron Eigengewicht 22,1kg Reichweite 700mm Traglast ≤ 6kg Einsatzgebiet Maschinenbestückung, Be- und Entladen, Montage, Verleimen, Prüfen, Löten
Cobot TM 5 - 900 Eigengewicht 22,2kg Reichweite 900mm Traglast ≤ 4kg
Cobot TM 12 Eigengewicht 33,3kg Reichweite 1300mm Traglast ≤ 12kg
Cobot TM 14 Eigengewicht 32,6kg Reichweite 1100mm Traglast ≤ 14kg
Cobot M0609 Marke Doosan Eigengewicht 27kg Reichweite 900mm Traglast ≤ 6kg Einsatzgebiet Montage, Maschinenbeschickung, Qualitätsprüfung, Luftblasanlagen, Kleben/Fügen, Polieren und Entgraten, Packaging
Cobot M1509 Eigengewicht 32kg Traglast ≤ 15kg
Cobot M1013 Eigengewicht 33kg Reichweite 1300mm Traglast ≤ 10kg
Cobot M0617 Eigengewicht 34kg Reichweite 1700mm Traglast ≤ 6kg
Cobot HC10 Marke Yaskawa Eigengewicht 47kg Reichweite 1200mm Traglast ≤ 10kg Einsatzgebiet Handling, Montage
Cobot TX2-Touch
(versch. Modelle)
Marke Stäubli Eigengewicht 29kg-119kg Reichweite 515mm-1450mm Traglast 2,3kg-20kg Einsatzgebiet Automotive/Metall, Lebensmittel, Medizin/Pharma, Life Sciences/ Halbleiter/ Photovoltaik, Automobil/Elektronik Über 15kg Traglast
Cobot CR-4iA Marke Fanuc Eigengewicht 48kg Reichweite 550mm Traglast ≤ 4kg Einsatzgebiet Montage, Pick&Place, machinenbeschickung, Packaging, Abdichten und Dosieren, Hand Guidance
Cobot CR-7iA/
CR7iA/L
Eigengewicht 53kg/
55kg
Reichweite 717/
911mm
Traglast ≤ 7kg
Cobot CR-14iA/L Eigengewicht 55kg Reichweite 911mm Traglast ≤ 14kg
Cobot CR-15iA Eigengewicht 255kg Reichweite 1441mm Traglast ≤ 15kg
Cobot CR-35iA Eigengewicht 990kg Reichweite 1813mm Traglast ≤ 35kg