Go-to-Automationsanwendungen für einen schnellen ROI

Wie Sie Kosten senken und die Vorteile der Automationsklassiker Pick & Place, Prüfen und Dosieren am besten für sich nutzen

Autor: Alexander Mühlens, Geschäftsbereichsleiter Low Cost Automation bei der igus GmbH

Aus der Industrie sind Roboter schon lange nicht mehr wegzudenken – ob als Maschinenbestücker, Qualitätsprüfer oder Montagehelfer. Doch viele kleinere und mittelständischen Unternehmen (KMU) drohen ins Hintertreffen zu geraten. Denn oft wissen Sie garnicht, wo sie anfangen sollen. Welche Anwendungen lassen sich überhaupt automatisieren? Und häufig scheinen die Investitionskosten zu hoch und die Integration und Bedienung zu komplex.

Abbildung 1: Ob dosieren, picken oder prüfen – es Bedarf etwas Vorstellungskraft und preiswerte Robotik-Komponenten, um mit Automatisierungsprojekten zu starten. (Quelle: igus GmbH)

Picken, dosieren, schleifen oder prüfen: Es gibt eine Vielzahl an monotonen, repetitiven und anstrengenden Arbeiten, die sich einfach automatisieren lassen. Doch sich nur einen Roboter anzuschaffen, führt am Ende leider zu keiner Lösung. Am Ende muss das gesamte System aus Roboter und Komponenten wie Vision-Systeme, Greifer und Sensoren funktionieren. Doch insbesondere KMU wissen häufig nicht, wo sie nach einer Lösung suchen sollen und wie die passende Lösung überhaupt aussieht. Außerdem ist es wichtig, nicht zu komplex anzufangen. Der herstellerneutraler Robotik-Marktplatz RBTX hilft Automatisierungswilligen dabei, die einfachste und kostengünstigste, funktionierende Lösung zu finden.

Über 400 Komplettlösungen aus der Praxis

Das Besondere: Interessierte finden auf dem Marktplatz nicht nur Roboter und Einzelkomponenten, sondern Einblick wie es andere machen. Als Inspirationsquelle zum sofortigen Nachmachen finden sich online über 400 sofort adaptierbare Automatisierungsprojekte aus der Praxis. Von der automatisierten Regenwurmfarm über einen Berliner-Picker bis hin zum Agrarroboter, der Unkraut erkennt und vernichtet. Mehrere tausend KMU aus aller Welt haben auf RBTX.com bereits ohne konstruktionstechnische Vorkenntnisse Automationslösungen realisiert. 95 Prozent dieser Komplettlösungen sind für unter 12.000 Euro erhältlich. Die Low-Cost-Lösungen amortisieren sich nachweislich bereits ab 3-12 Monaten. Zu den Hauptanwendungsbereichen zählen unter anderem Pick & Place-Aufgaben, die Qualitätsprüfung sowie Klebe- und Dosieranwendungen.

Effizientes Handling von Produkten mit Pick & Place-Robotern

Ein Pick & Place-Roboter befördert ein Objekt zuverlässig von A nach B. Häufig handelt es sich dabei um wiederholende und zeitfressende Tätigkeiten, die viel Optimierungspotenzial innerhalb einer Produktion bieten. Ob bei der Maschinenbestückung, Palettierung, Sortierung oder Vormontage. Die Vorteile von Low Cost-Roboterlösungen haben einen Automatisierungstrend in Branchen wie Landwirtschaft, Lebensmittelindustrie, Medizintechnik bis hin zum Handwerk ausgelöst. Pick & Place-Systeme finden sich vor allem zunehmend in alltäglichen Endkunden-Anwendungen, zum Beispiel in Verkaufsautomaten.

Verschiedene Robotertypen wie Gelenkarm-, Delta- oder Portalroboter können die unterschiedlichsten Anwendungsszenarios realisieren. So kommen Portalroboter zum Beispiel für das Greifen von Medikamenten zum Einsatz, um sie zur Ausgabe zu befördern, während ein SCARA Roboter als „Labor-Assistent“ das sichere Aufnehmen und Ablegen von Reagenzgläsern übernimmt – und das bereits für 7.820 Euro. Der Vorteil der Roboter-Systeme: Sie nehmen Bauteile präzise und mit konstanter Qualität auf und setzen sie am gewünschten Ablageort ab.  Die Vorgänge sind exakt wiederholbar.

Automatisierte Qualitätsprüfung für mehr Präzision und Planbarkeit

Mit einer automatisierten Qualitätskontrolle lassen sich repetitive Prüfvorgänge effizient und präzise durchführen. Die Einsatzszenarien von Prüfrobotern sind so unterschiedlich und individuell wie die zu automatisierenden Arbeitsvorgänge. Ob Oberflächenprüfung, Maßprüfung oder Funktionsprüfung – Prüfprozesse und -merkmale unterscheiden sich in der Praxis stark. Mithilfe von RBTX wurde beispielsweise ein Robotersystem für das automatisierte Be- und Entladen einer Prüfstation für Leiterplatinen konfiguriert.

Ebenso ein Flächenportal, das mithilfe einer Kamera einzelne Uhren ansteuert, um visuell zu prüfen, ob sich Minuten- und Sekundenzeiger bewegen. Ein Roboterarm kommt unter anderem auch bei der End-of-Line-Prüfung von Ladegeräten für Elektrofahrzeuge zum Einsatz. Prüfprozesse lassen sich durch den Einsatz von Robotern effizient verschlanken und besser planen. Darüber hinaus arbeiten Roboter rund um die Uhr ohne Qualitätseinbußen. Es werden identische Vorgänge und eine präzise, gleichbleibende Messung des Prüfmerkmals sichergestellt.

Sicher kleben und dosieren – ohne Materialverschwendung

Neben Prüf- und Pick & Place-Aufgaben kann auch das Auftragen von Klebe-, Versiegelungs-, Lackiermitteln und Isolierschäumen effizient automatisiert werden. Meistens geht es darum Materialverschwendung zu vermeiden und präziser zu kleben bzw. zu dispensieren. Und dafür benötigt man keinen Roboter mit Investitionskosten im 6-stelligen Bereich. Mit Low Cost-Robotern kann fast alles verklebt werden. Sie erreichen eine Präzision von ca. 0,5 mm. Ein weiterer Grund ist die Arbeitsplatzsicherheit. Denn der Roboter kann problemlos mit Chemikalien in Berührung kommen und unterstützt bei unergonomischen Arbeiten. Vor allem Klebeprozesse an kleinen Werkstücken, erfordern ein hohes Maß an Konzentration und Präzision. Dabei ist es häufig wichtig, dass der Kleber das Bauteil exakt abdichtet. Dort liegt die Automation durch Roboter nah. Mithilfe von RBTX konnte zum Beispiel ein Kunde durch den Einsatz eines automatischen Dosierroboters die Geschwindigkeit beim Auftragen von Dichtungsmasse auf ein Metallteil, einem wichtigen Arbeitsschritt in seiner Produktion, vervierfachen. Die einfache Handhabung der Maschine ermöglicht es selbst ungeschulten Mitarbeitern, den Roboter sofort zu nutzen.

Für das Kleben und Dosieren lassen sich je nach Anwendung verschiedenste Robotersysteme einsetzen. Mithilfe eines eigenen Dosierroboter-Konfigurators können Anwender in nur wenigen Klicks eine individuelle Roboterlösung zusammenstellen, die präzise Klebe- und Dosiervorgänge automatisiert.

Wer noch nach Inspiration sucht, findet auf RBTX.com alle Anwendungsbeispiele aus der Praxis: https://rbtx.com/de-DE/solutions

RBTX ist eine eingetragene Marke der igus GmbH.

Are We Ready for Humanoid Robots?

With the development of AI, robots have become a lot smarter. A quick Google or Youtube search will reveal many cases of people using advanced robots. For example, videos of robots packing shelves in factories or, even more impressive, the Ocean One Robot, an advanced humanoid that explores shipwrecks and plane crashes. 

These videos make many wonder how far we are from using such robotics in everyday life. Learn what today’s robots are capable of, what potential challenges need to be solved and if humanoids are ready for daily life.

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HD-Foto von Possessed Photography (@possessedphotography) https://unsplash.com/

3 Humanoids Robots Helping Humans Today

One reason advanced humanoid robots are in demand is their ability to handle dangerous and repetitive operations. This frees up humans to focus on other essential, safer tasks. Current AI robots such as humanoids and cobots are already assisting humans by completing various tasks — bomb disposal, surgery, packing items in grocery stores, self-driving vehicles and much more. 

One industry that frequently utilizes AI robots is the manufacturing sector. They mostly complete repetitive assignments such as packing items, material handling, assembly and welding. This speeds up production time and allows humans to tackle more complex or demanding tasks. Here are three different humanoid robots helping people. 

  1. Digit

Agility Robotics has developed a humanoid robot well-suited for many tedious operations. The humanoid is called Digit and has fully functional limbs making it excellent at unloading packages from trailers and also delivering them. Digit is equipped with sensors in his torso to help him easily navigate complex environments. 

  1. Nadine

Nadine is a realistic-looking social humanoid robot with various facial expressions and movements. She was developed in Singapore by researchers from the Nanyang Technological University. Nadine can recognize different gestures, faces, objects and is able to perform various social tasks associated with customer service. 

  1. Promobot

Promobot is a humanoid that is suitable for many different service-oriented roles. In hotels, promobot can recognize guests, print receipts, issue keycards and check guests in. This humanoid is customizable and can even work as a medical assistant — measure blood oxygen and blood sugar levels.

Are Humanoids Ready for Daily Life?

Today’s humanoids are undoubtedly impressive, but AI robots have yet to reach the level of generative artificial intelligence — an advanced form of AI capable of holding detailed conversations when prompted. Many companies aim to combine generative AI with advanced robotics to make it more applicable for a wider variety of use cases. 

Since most AI machines are developed for the use of single tasks, they tend to struggle when taking on multiple operations simultaneously. In other words, they aren’t very good at multitasking. This complex aspect would need to be addressed for AI robots to become a reality in daily life. The most advanced form of AI robots available today are self-driving cars, which have a long way to go before they are truly self-driving. 

It is the same with humanoid robots. Although many of the AI robots available are amazing, it is clear there are still advancements needed, especially in the case of processing abilities. AI robots will need to understand a wide variety of interactions no matter how they are carried out — voice, keyboard commands, hand gestures and sometimes even facial expressions. 

For AI humanoids to be applicable in daily life, humans need a deeper understanding of how they operate — training might be required. 

Potential Challenges to Overcome With Future Humanoids

One of the biggest problems with AI humanoids today is their battery life. They can usually only work for an hour or two and then require charging. While the goal would be to use them for multiple hours on end, another approach might be to increase the battery life by a few hours and add fast charging. 

In terms of complex and challenging tasks, many humanoids and cobots are quite advanced and can solve them with relevant ease. However, this usually means they lack in other areas, such as movement. In most cases, the humanoid has advanced movement or impressive processing abilities, but not both. 

In addition, the technology today’s humanoids use will also need further improvements. Better censoring capabilities are necessary in terms of in-depth cameras, voice and visual sensors to make them more applicable in modern life. For humanoids to become more widely used, their movement and processing abilities require further refinement. 

Humanoids also need to operate safely and effectively while working with multiple humans at the same time. The robot will need to comprehend numerous interactions with different people simultaneously to react appropriately. The current training methods used with humanoids today are slow and would need further refinements to make them available for daily life. 

Humanoids Robots Still Have a Long Way to Go

The advance of technology and AI is astounding, especially when combined to create robots that assist humans with numerous tasks. However, there are still a few areas where humanoids need refinement to become suitable for everyday use. Undoubtedly, humans will benefit significantly from utilizing advanced AI robotics in their daily life, but for this to become a reality, humanoids still have a long way to go.

Guest article by Ellie Gabel. Ellie is a writer living in Raleigh, NC. She's passionate about keeping up with the latest innovations in tech and science. She also works as an associate editor for Revolutionized.