Was ist ein Cobot – und wie unterscheidet er sich vom Industrieroboter?

Beschäftigte legen Teile in eine Maschine ein, führen Montageschritte aus oder schweißen wiederkehrende Verbindungen. Solche Aufgaben können grundsätzlich auch von Robotern übernommen oder unterstützt werden. Wenn Mensch und Roboter dabei enger zusammenarbeiten sollen, kommen kollaborative Roboter ins Spiel.

Ein Cobot – kurz für kollaborativer Roboter – ist für kollaborative Anwendungen ausgelegt. Der Begriff beschreibt also nicht in erster Linie die Form des Roboters, sondern die Art, wie er in einer Anwendung mit Menschen zusammenarbeitet.

Das erklärt auch den Zusammenhang mit dem Industrieroboter: Ein Cobot kann zugleich ein Industrieroboter sein.

„Industrieroboter“ bezeichnet eine grundlegende Kategorie für industrielle Automatisierungsanwendungen.

„Cobot“ beschreibt dagegen ein Konzept für die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter.

Die beiden Begriffe sind deshalb keine Gegensätze.

Was ist ein Industrieroboter?

Dazu gehören beispielsweise Gelenkarmroboter, kartesische beziehungsweise Portalroboter, Selective Compliance Assembly Robot Arms (SCARA-Roboter), Parallel- beziehungsweise Delta-Roboter sowie weitere Bauformen.

Welche Bauform passt, hängt unter anderem von der benötigten Reichweite, Nutzlast, Geschwindigkeit, Genauigkeit und dem Arbeitsraum ab.

Was ist ein Cobot?

Ein kollaborativer Roboter, häufig Cobot genannt, ist für eine Anwendung ausgelegt, in der Mensch und Roboter enger zusammenarbeiten können.

Dabei ist „Cobot“ keine eigene mechanische Bauform. Ein Gelenkarmroboter kann beispielsweise als kollaborativer Roboter eingesetzt werden.

Typische Aufgaben sind:

• Maschinenbeschickung
• Montage
• Schrauben
• Kleben
• Schweißen
• Schleifen
• Qualitätsprüfung
• Verpackung
• Aufnehmen und Ablegen von Teilen
• Labor- und Serviceanwendungen

Ob ein kollaborativer Roboter für eine Aufgabe geeignet ist, hängt allerdings nicht allein vom Roboterarm ab. Auch Werkzeug, Werkstück, Geschwindigkeit, Kräfte und Arbeitsraum gehören zur Anwendung.

Cobot oder Industrieroboter – wo liegt der Unterschied?

„Industrieroboter“ und „Cobot“ beschreiben unterschiedliche Eigenschaften eines Roboters.

Ein Industrieroboter wird über seinen Einsatz in der industriellen Automatisierung eingeordnet. Der Begriff Cobot beschreibt dagegen, dass ein Roboter für eine kollaborative Anwendung vorgesehen ist.

Deshalb kann beispielsweise ein Gelenkarmroboter gleichzeitig:

• aufgrund seiner Bauform ein Gelenkarmroboter,
• aufgrund seines Einsatzes ein Industrieroboter und
• aufgrund der vorgesehenen Zusammenarbeit ein kollaborativer Roboter sein.

Für Betriebe ist diese Unterscheidung wichtig. Die Frage „Cobot oder Industrieroboter?“ greift häufig zu kurz. Sinnvoller ist zu klären, welche Aufgabe automatisiert werden soll und wie Mensch und Roboter dabei miteinander arbeiten sollen.

Unterstützung bei klar abgegrenzten Aufgaben

Kollaborative Roboter können bei wiederkehrenden und ausreichend standardisierten Tätigkeiten interessant sein. Dazu gehören beispielsweise das Einlegen von Werkstücken in Maschinen, Montageschritte, Schweißen, Schleifen oder Verpacken.

Gerade für kleine und mittlere Unternehmen können kollaborative Roboter interessant sein, wenn Aufgaben variantenreich oder nur teilweise automatisiert werden sollen. Sie sind häufig kompakter und leichter umzurüsten als klassische fest aufgebaute Roboterlösungen.

Ob sich der Einsatz tatsächlich lohnt, hängt aber stärker vom gesamten Arbeitsablauf und von der Integration ab als vom Roboterarm allein.

Mensch und Roboter können Aufgaben aufteilen

Bei einer kollaborativen Anwendung müssen nicht zwangsläufig alle Arbeitsschritte automatisiert werden. Der Roboter kann einzelne wiederkehrende Teilaufgaben übernehmen, während andere Tätigkeiten beim Menschen bleiben.

Entscheidend ist, die konkrete Aufgabe zu betrachten: Wie oft kommt sie vor? Wie gleichförmig ist sie? Welche Teile oder Werkzeuge müssen gehandhabt werden? Und wie müssen sich Mensch und Roboter dabei im Arbeitsbereich bewegen?

Kollaborativ bedeutet nicht automatisch ohne Schutzmaßnahmen

Ein Cobot ist nicht automatisch in jeder Anwendung ohne trennende Schutzeinrichtung sicher einsetzbar.

Für die Sicherheit zählt die vollständige Anwendung. Dazu gehören neben dem Roboter beispielsweise:

• das eingesetzte Werkzeug oder der Greifer
• das Werkstück
• Geschwindigkeit und Kräfte
• der gemeinsame Arbeitsraum
• mögliche Kontakte zwischen Mensch und Roboter

Deshalb muss das Gesamtsystem beurteilt werden. Je nach Anwendung können zusätzliche technische Schutzmaßnahmen notwendig sein.

Die konkrete Anwendung braucht eine Risikobeurteilung

Auch bei einem kollaborativen Roboter gehört eine Risikobeurteilung zur Einführung. Sie muss die konkrete Aufgabe und die Arbeitsumgebung berücksichtigen.

Je nach Anwendung können außerdem Messungen von Kollisionskräften und -drücken notwendig werden. Hinzu kommen eine sichere Steuerung und Sensorik sowie die Schulung der Beschäftigten.

Ein als „Cobot“ bezeichnetes Produkt allein macht also noch keine sichere, einsatzfertige Anwendung.

Der Roboterarm ist nur ein Teil der Lösung

Für eine betriebliche Anwendung werden neben dem Roboter häufig weitere Komponenten benötigt. Dazu können beispielsweise Greifer oder Werkzeuge, Werkstückzuführung, Programmierung, Sensorik und Schnittstellen zu Maschinen gehören.

Auch Programmierung und Integration können einen erheblichen Teil des Gesamtaufwands ausmachen. Deshalb sollte ein Betrieb nicht allein auf den Preis oder die Eigenschaften des Roboterarms schauen.

Nicht jede Aufgabe passt zu einem Cobot

Kollaborative Roboter sind besonders interessant, wenn eine Aufgabe ausreichend standardisierbar ist und eine flexible oder teilweise Automatisierung sinnvoll erscheint.

Für die Wirtschaftlichkeit spielen unter anderem Häufigkeit und Auslastung der Aufgabe, Umrüst- und Programmieraufwand, Sicherheitsanforderungen sowie verfügbares betriebliches Wissen eine Rolle.