Was sind Montageroboter?
Montageroboter sind computergesteuerte, automatisierte, programmierbare Maschinen, die in der Fertigung und in anderen industriellen Umgebungen eingesetzt werden. Diese Roboter führen zugewiesene Aufgaben auf der Grundlage von Bewegungsrouten aus, die in einem Computer programmiert sind. Typische Montageroboter scheinen nicht mehr als ein Roboterarm oder ein Satz von Armen zu sein, die Funktionen wie Schweißen, Schneiden, Kommissionieren oder Platzieren von Materialien entlang einer Montagelinie ausführen. Fertigungsumgebungen mit sich zu oft wiederholenden Aufgaben, gefährlichen Materialien oder unsicheren Bedingungen sind die idealen Umgebungen für Montageroboter.
Zunächst erschienen computergestützte Maschinen in der Industrie in den 1970er Jahren mit sehr eingeschränkter Mobilität. Industrieroboter, die größere Kategorie der Robotik, zu der heute Montageroboter gehören, benötigen mindestens zwei Achsen, um auf einer Geraden zu artikulieren. Mit zwei Achsen kann sich ein Roboter entlang einer geraden Linie vor und zurück oder entlang einer geraden Linie auf und ab bewegen. Während in einigen Industrieumgebungen Maschinen mit einer derart eingeschränkten Mobilität eingesetzt werden können, benötigen die meisten Montagelinien und andere Fertigungsanlagen viel mehr Mobilität und Vielseitigkeit.
Als sich die Robotertechnologie von den 1970er Jahren bis heute entwickelte, veröffentlichte die Internationale Organisation für Normung (ISO) Normen für die Definition von Industrierobotern. Von der ISO als Mehrzweckmanipulatoren bezeichnet, müssen Montageroboter und andere Industrieroboter die ISO-Kriterien erfüllen. Das Hauptkriterium für Montage- oder andere Fertigungsroboter ist die Verwendung von drei oder mehr Achsen, an denen der Roboter artikuliert. Industrieroboter können mit drei Achsen beliebig viele Materialien manipulieren und beliebig viele Bewegungen ausführen, die für die Montage der Produkte erforderlich sind.
Mit drei Achsen können Montageroboter nicht nur entlang einer geraden Linie, sondern auch durch den Raum in Reichweite des Roboterarms schwenken. Weiterentwickelte Montage- oder Fertigungsroboter verfügen über die erforderlichen drei Achsen sowie drei zusätzliche Achsen zur Steuerung von Gieren, Nicken und Rollen. Mit anderen Worten, fortschrittliche Montageroboter können nicht nur jeden Punkt im Raum erreichen, sondern dies auch aus jedem Winkel.
Für das ungeübte Auge erscheinen solche Äxte auf Roboterarmen ähnlich einer Schulter, einem Ellbogen und einem Handgelenk. In Bezug auf die Funktion ist dies genau die Leistung von Montagerobotern, die Achsen für Flexibilität und mehr Fingerfertigkeit verwenden. Je mehr sich ein Roboterarm oder eine andere Form eines Montageroboters bewegen kann, desto mehr endliche Aufgaben kann der Roboter erfolgreich steuern.
Ein Roboterarm auf mindestens drei Achsen ist nicht das einzige Kriterium für Industrieroboter, da Montageroboter auch alle Peripheriegeräte enthalten müssen, die für die Funktion des Roboters erforderlich sind. Zu diesen Peripheriegeräten gehören Computersteuerungen und Softwareschnittstellen sowie zusätzliche Hardwarekomponenten. Alle Komponenten, die für den Betrieb von Montagerobotern benötigt werden, werden als Arbeitszellen bezeichnet. In Fertigungsumgebungen werden zahlreiche Arbeitszellen verwendet, wobei jede Zelle vorab zugewiesene Aufgaben wiederholt.