Industrieroboter sind automatisierte, programmierbare Maschinen, die in industriellen Fertigungsprozessen vielfältige Aufgaben übernehmen. Sie sind darauf ausgelegt, die Effizienz, Präzision und Sicherheit in der Produktion zu steigern.

Geschichte der Industrieroboter
Die Entwicklung der Industrieroboter begann in den 1950er Jahren. 1954 meldete George Devol in den USA ein Patent für einen programmierbaren Manipulator an. Zusammen mit Joseph F. Engelberger gründete er 1956 die Firma Unimation, die den ersten Industrieroboter “Unimate” entwickelte. Dieser wurde 1961 bei General Motors in einer Produktionslinie eingesetzt. In den folgenden Jahrzehnten setzten sich elektrische Antriebe und Mikroprozessorsteuerungen durch, was zu einer breiten Anwendung von Industrierobotern führte.
Typen von Industrierobotern
Industrieroboter lassen sich anhand ihrer Kinematik und Bauweise in verschiedene Typen unterteilen:
- Knickarmroboter: Besitzen meist sechs rotatorische Achsen und ähneln in ihrer Beweglichkeit dem menschlichen Arm. Sie werden häufig für Schweiß- und Montagearbeiten eingesetzt.
- SCARA-Roboter: Verfügen über drei parallele Rotationsachsen und eine Linearachse. Sie eignen sich besonders für Montage- und Fügeaufgaben sowie für Pick-and-Place-Anwendungen.
- Portalroboter: Bewegen sich in einem kartesischen Koordinatensystem mit drei Linearachsen und werden oft für Handhabungs- und Palettieraufgaben verwendet.
- Delta-Roboter: Nutzen parallele Kinematik mit drei fest montierten Rotationsachsen und sind für schnelle Pick-and-Place-Aufgaben prädestiniert.
- Kollaborative Roboter (Cobots): Sind so konzipiert, dass sie ohne trennende Schutzeinrichtungen mit Menschen zusammenarbeiten können. Sie eröffnen neue Anwendungsmöglichkeiten, bringen jedoch auch besondere Anforderungen an die Sicherheit mit sich.
Anwendungsgebiete
Industrieroboter finden in zahlreichen Branchen Anwendung:
- Automobilindustrie: Schweißen, Lackieren, Montage von Bauteilen.
- Elektronikfertigung: Bestückung von Leiterplatten, präzise Montage kleiner Komponenten.
- Lebensmittelproduktion: Verpacken, Sortieren und Palettieren von Produkten.
- Logistik: Materialtransport, Kommissionierung und Verpackung.
Aufbau und Komponenten
Ein typischer Industrieroboter besteht aus folgenden Hauptkomponenten:
- Manipulator (Roboterarm): Die mechanische Struktur, die die Bewegungen ausführt.
- Steuerung: Ein Computersystem, das die Bewegungen und Aktionen des Roboters überwacht und steuert.
- Antriebe: Motoren, die die Gelenke des Manipulators bewegen.
- Greifer oder Werkzeuge (Effektoren): Spezialisierte Endeffektoren, die an die jeweilige Aufgabe angepasst sind, z. B. Greifer, Schweißgeräte oder Saugnäpfe.
- Sensoren: Interne Sensoren erfassen die Position der Gelenke, während externe Sensoren Informationen über die Umgebung liefern, z. B. Kameras oder Kraftsensoren.
Programmierung von Industrierobotern
Die Programmierung von Industrierobotern kann auf verschiedene Weise erfolgen:
- Online-Programmierung: Der Roboter wird direkt programmiert, oft mittels eines Teach-Pendants, bei dem der Bediener den Roboter durch die gewünschten Bewegungen führt.
- Offline-Programmierung: Die Programmierung erfolgt am Computer, ohne den Roboter selbst zu bewegen. Dies ermöglicht die Simulation und Optimierung von Bewegungsabläufen, bevor sie in die reale Produktion implementiert werden.
Vorteile des Einsatzes von Industrierobotern
Der Einsatz von Industrierobotern bietet zahlreiche Vorteile:
- Steigerung der Produktivität: Roboter können rund um die Uhr arbeiten und erhöhen so den Output.
- Verbesserte Qualität: Hohe Präzision und Wiederholgenauigkeit führen zu konsistenter Produktqualität.
- Erhöhte Sicherheit: Roboter können in gefährlichen Umgebungen arbeiten und so das Risiko für menschliche Arbeiter reduzieren.
- Flexibilität: Schnelle Umrüstung und Anpassung an neue Aufgaben oder Produkte.
Industrieroboter sind aus der modernen Fertigung nicht mehr wegzudenken und spielen eine entscheidende Rolle bei der Automatisierung und Optimierung von Produktionsprozessen.