Cobot

Ein Cobot (Kollaborativer Roboter) ist ein Industrieroboter mit Kraftbegrenzungstechnik und abgerundeter Geometrie, der im selben Arbeitsraum wie menschliche Arbeiter eingesetzt werden kann, ohne Schutzgitter oder Lichtschranken zu benötigen. Im Gegensatz zu klassischen Industrierobotern, die hinter Barrieren arbeiten, erkennen Cobots Kontakt und stoppen oder reduzieren die Kraft innerhalb von Millisekunden, sodass Kollisionen überlebt werden. Sie wiegen typischerweise 3 bis 35 Kilogramm, werden auf Arbeitstischen oder mobilen Basen montiert und haben eine Traglast zwischen 3 und 10 Kilogramm.

Die Kernschutzfunktion ist die nachgiebige Steuerung: Sensoren in den Gelenken und Handgelenken messen unerwartete Kräfte. Wenn ein Cobot einen Arbeiter oder ein Hindernis berührt, erkennt er die Kollision und hält an oder weicht zurück, bevor eine Verletzung eintritt. Die abgerundeten Arme und geringeren Geschwindigkeiten des Roboters (typischerweise unter 1,5 Metern pro Sekunde) reduzieren die Aufprallenergie. Die ISO/TS 15066 legt die Kraft- und Druckschwellwerte für sicheren Menschenkontakt auf verschiedenen Körperstellen fest, und Cobot-Hersteller stellen ihre Maschinen so ein, dass diese Grenzwerte eingehalten werden.

Häufige Anwendungen und Grenzen

Cobots glänzen bei wiederkehrenden, präzisen Aufgaben: Maschinenbeschickung, Montage, Pick-and-Place, Polieren und Materialhandling. Sie lassen sich mit standardisierter Industrieausrüstung verbinden und können ohne spezialisierte Programmierer schnell umgestellt werden. Allerdings bewegen sie sich langsamer als gesicherte Roboter, haben weniger Traglast als schwere Industriearme und kosten pro Kilogramm Traglast erheblich mehr als klassische Roboter. Sie funktionieren am besten in gemischten Umgebungen, in denen menschliches Urteilsvermögen und Roboterkonsistenz sich ergänzen.

Der Begriff "kollaborativ" ist präzise definiert: Er bedeutet, dass der Roboter während des Betriebs mit Menschen einen Raum teilt, nicht einfach nur, dass Menschen und Roboter in derselben Fabrik arbeiten. Ein Roboter hinter einem Zaun, den gelegentlich jemand besucht, ist nicht kollaborativ, auch wenn der Zaun ein Tor hat. Echte Cobots sind nach ISO 10218-1 und ISO/TS 15066 zertifiziert, die Kraftgrenzen, Reaktionszeiten und Konstruktionsanforderungen festlegen.

Cobots haben die Leichtfertigung und Montage seit ihrer Kommerzialisierung in den frühen 2010er-Jahren umgeformt. Kleine Betriebe, die sich klassische Roboter nie leisten konnten, nutzen Cobots jetzt für Serienproduktion und Sonderanfertigungen. Der Kompromiss ist der Durchsatz für Flexibilität: Ein Cobot braucht möglicherweise doppelt so lange wie ein gesicherter Roboter, benötigt aber keine Schutzinfrastruktur und kann zwischen Stationen bewegt werden. Das macht sie in Branchen mit häufigen Produktwechseln beliebt.