Der Cobot-Markt - Verzehnfachung in fünf Jahren erwartet

Verzehnfachung in fünf Jahren erwartet
Nach der Studie von Markets & markets „Collaborative robots market – global forecast to 2023“ soll sich der globale Absatz von kollaborativen Robotern im Vergleich zu 2018 auf 210.000 Exemplare verzehnfachen.Verkaufte Roboter in Tsd. Quelle: Markets & markets, Collaborative robots market - global forecast to 2023

Der Markt für leichte Industrieroboter - Gleichmäßig starkes Wachstum

Verkaufte Roboter in Tsd. Quelle: IFR
Immerhin eine Verdoppelung der Verkaufszahlen im Vergleich zu 2017 sieht die International Federation of Robotics (IFR) bis 2023 für leichte Industrieroboter mit einer Nutzlast bis zu 20 Kilogramm. 147.000 Exemplare sollen dann jährlich verkauft werden. Verkaufte Roboter in Tsd. Quelle: IFR

Das Potenzial für End-of-Arm-Tools - Ein Milliardenmarkt entsteht

Umsatz in Millionen Euro. Quelle: IFR
Für den Markt der Robotergreifer und -werkzeuge wird ebenfalls ein starkes Wachstum erwartet. Das weltweite Umsatzpotenzial soll sich nach Schätzungen der IFR von knapp 400 Millionen Euro auf 1,6 Milliarden Euro bis 2023 vervierfachen. Umsatz in Millionen Euro. Quelle: IFR

Viele weitere industrielle Arbeitsschritte erfordern Feinfühligkeit und stellen die Automatisierung vor eine besondere Herausforderung. Das erkannte auch Enrico Krog Iversen. Zur Ausschöpfung dieses Potenzials müssen sich die Roboterarme stärker den Fähigkeiten einer menschlichen Hand annähern – ihnen fehlt Gefühl. Genau dies zu ermöglichen ist das Ziel von OptoForce. Die haptischen Sensoren Hex-E und Hex-H des ungarischen Unternehmens verleihen Roboterarmen einen feinen Tastsinn und ermöglichen ihnen so, ihre Bewegungen auf Basis der Kraft- und Drehmomentmessung in Echtzeit jederzeit selbstständig anzupassen. Die industrielle Automatisierung wird so in neue Anwendungsbereiche getragen, in denen Leichtbauroboter zuvor nur bedingt Fuß fassen konnten – die genannte Feinmontage ebenso wie die Bearbeitung bestimmter Oberflächen, Verpackungsprozesse oder Qualitätskontrolle.

haptischen Sensoren, Bild: Optoforce
Die zwischen Roboterarm und Greifer montierten haptischen Sensoren von OptoForce ermöglichen eine sechsachsige... Bild: Optoforce

Oft sind die zu bearbeitenden Materialien zum Beispiel weich, elastisch oder biegsam und setzen somit einen hochsensiblen Bearbeitungsprozess voraus. Wird hierbei nicht mit dem nötigen Fingerspitzengefühl gearbeitet, sind Beschädigungen am Werkstoff und damit teure Produktionsfehler programmiert. Ebenfalls eine Herausforderung in der Automatisierung ist die Bearbeitung glänzender Oberflächen, etwa beim Polieren: Bildbearbeitungssysteme können dabei kaum eingesetzt werden. Das glänzende Material verwirrt die Wahrnehmung der Kameras und lässt sie an ihre Grenzen stoßen. Bei solchen Prozessen ist die Erweiterung des Robotersystems um einen echten Tastsinn der smartere Ansatz.

...Kraft- und Drehmomentmessung, Bild: Optoforce
...Kraft- und Drehmomentmessung, sodass auch Anwendungen „mit Gefühl“ automatisiert werden können. Bild: Optoforce

Sechsachsige Kraft-Momenten-Sensoren wie die von OptoForce stellen also einen zukunftsfähigen Lösungsansatz zur Automatisierung mittels Cobotik dar. Auf Automatisierung muss auch in schwierigen Fällen nicht länger verzichtet werden. Denn dank des technologischen Fortschritts können Industrieroboter heute in die Lage versetzt werden, auch Feinmontageprozesse mit Präzision und Feinfühligkeit zu automatisieren. Vor allem die Elektronikindustrie kann in diesem Bereich massiv von dem Einsatz fortschrittlicher Kraft-Momenten-Sensorik profitieren. Hinzu kommt: Qualitätskontrolle, bei der es um die Messung von Kräften geht, kann mithilfe von haptischen Sensoren kosteneffizient automatisiert werden, etwa das Prüfen von Steckverbindungen.

Die OptoForce-Sensoren Hex-E und Hex-H haben zudem eine sowohl für Integratoren als auch für Endnutzer wertvolle Eigenschaft: Sie kommen mit einem umfangreichen Softwarepaket, in dem eine Vielzahl industrieller Standard-Applikationen bereits vorprogrammiert ist – etwa Polieren, Palettieren, Stapeln, das Einsetzen von Steckverbindungen oder Stiften, und viele weitere. Für die zuvor erläuterten Einsatzbereiche Oberflächenbearbeitung, Pick&Place, Montage und Qualitätskontrolle erlaubt die intuitiv bedienbare Software damit in vielen Fällen eine Inbetriebnahme in unter 15 Minuten.

Die Reise geht weiter: Perception Robotics

Da die Greifer von OnRobot, selbst mit taktiler Sensorik, vor allem für massive Objekte geeignet sind, aber weniger für harte, flache wie Glas oder für weiche, flexible wie Tüten, hat Enrico Krog Iversen nach weiteren Start-ups gesucht, mit denen er die kollaborative Robotik auf der Reise hin zur kollaborativen Applikation unterstützen kann. Fündig geworden ist er bei dem amerikanischen Unternehmen Perception Robotics. Das stellt Greifsysteme mit einem bionischen Ansatz her. Der Gecko-Gripper zum Beispiel nutzt ein Feld von winzigen, bis in den Nanometerbreich hinuntergehenden, hierarchisch gestuften Haaren, um größere Van-der-Waals-Kräfte zu erzeugen, die zudem an- und abgeschaltet werden können. Das klingt auf den ersten Blick nicht intuitiv, aber auf diese Weise können Geckos glatte Glaswände hinaufklettern.

Polyskin wiederum ist ein taktiles Sensorkonzept bestehend aus einem flexiblen Gummi-Sensor, der in fast beliebiger Form auf Oberflächen aufgebracht werden kann. Auf diese Weise lassen sich Greifer und Manipulatoren ertüchtigen, zerbrechliche Gegenstände zu bewegen, ohne dass teure Kamerasysteme zum Einsatz kommen müssen.

Alle Innovationen aus Krog Ivernsens aktuellem Universum lassen sich natürlich auch auf der Automatica im Juni besichtigen, alle in Halle B4: OnRobot ist auf Stand 508, OptoForce auf Stand 407 und Perception Robotics auf Stand 519. Ansehen lohnt sich.Übrigens: Wir werden auf unserem Youtube-Kanal Next Robotics direkt von der Messe darüber berichten.