Wählen Sie die optimale Roboterkonstruktion, um den Nutzen Ihrer Implementierung zu maximieren
Entdecken Sie die wichtigsten Robotertypen und ihre zentralen Unterschiede
Auf dieser Unterseite vergleichen wir verschiedene Typen von Industrierobotern, darunter Gelenk-, SCARA-, kartesische, Delta- und kollaborative Roboter (Cobots). Unser Ziel ist es, Ihnen die wichtigsten konstruktiven Unterschiede, Arbeitsbereiche und Anwendungen verständlich zu machen, damit Sie die Technologie bewusst auswählen können, die am besten zu den Prozessen in Ihrem Unternehmen passt.
Jeder Robotertyp hat eigene Vorteile und bestimmte Einschränkungen, die großen Einfluss auf Leistung und Effizienz einer künftigen Implementierung haben können. NexaRob geht davon aus, dass nur ein fundierter Vergleich verfügbarer Lösungen und das Verständnis der Anforderungen eines konkreten Unternehmens eine optimale Automatisierungsplanung ermöglichen. Deshalb haben wir neben einer allgemeinen Beschreibung der einzelnen Robotertypen auch eine Vergleichstabelle mit wichtigen Parametern vorbereitet.
Durch die Nutzung der Inhalte auf dieser Seite erfahren Sie unter anderem:
- Welche Unterschiede bestehen zwischen Knickarm-, SCARA-, kartesischen, kollaborierenden (Cobot-) und Delta-Robotern.
- Welche Typen bieten höhere Traglast und Reichweite und welche die beste Präzision oder kürzeste Zykluszeit.
- Welche Aspekte bei der Planung einer Implementierung berücksichtigt werden sollten, etwa Kompatibilität mit bestehenden Linien, einfache Programmierung und das Sicherheitsniveau der Mitarbeitenden.
Mit diesem Leitfaden erhalten Sie eine solide Wissensgrundlage, die Gespräche mit Lieferanten und Entscheidungen zur Robotisierung von Prozessen in Ihrem Betrieb erleichtert.
Entdecken Sie sechs beliebte Roboterkategorien, von Gelenkrobotern bis zu mobilen Robotern
Wichtige Robotertypen und ihre zentralen Merkmale
Auf dem Markt gibt es viele Arten von Industrierobotern, und die Wahl der besten Lösung hängt von der Art Ihrer Prozesse ab. Nachfolgend finden Sie sechs Hauptbauarten mit Links zu ausführlicheren Beschreibungen:
Mehrachsige Roboter mit hoher Bewegungsflexibilität Ideal für Schweißen, Montage und Aufgaben mit Bewegungen in mehreren Ebenen
Schnelle und präzise Roboter mit begrenztem Bewegungsbereich der vertikalen Achse Empfohlen für die Montage leichter Komponenten, Pick-and-Place-Aufgaben oder die Elektronikindustrie
Konstruktion auf Basis von Bewegungen entlang dreier senkrecht zueinander stehender Linearachsen Häufig gewählt für 3D-Druck, die Bearbeitung leichter Materialien und einfache Pick-and-Place-Aufgaben
Parallelroboter mit sehr hoher Geschwindigkeit Hauptsächlich eingesetzt zum Verpacken, Sortieren und für leichte Produkte in der Lebensmittelindustrie
Für den sicheren Betrieb neben Menschen ausgelegt Für vielfältige Montageanwendungen und kleine Produktionslinien geeignet
Autonome mobile Roboter (AMR) oder Fahrzeuge, die sich auf festgelegten Routen bewegen (AGV) Einsatz in Logistik, Lagerhaltung und Produktionslinien mit hohem Durchsatz
Jede dieser Konstruktionen hat ihre Stärken. Deshalb ist es wichtig, die gewählte Lösung an die Besonderheiten Ihres Betriebs und die geplante Anwendung anzupassen. In den folgenden Abschnitten finden Sie weitere Informationen darüber, wie verschiedene Robotertypen in bestimmten Branchen eingesetzt werden und welche Aufgaben sie besonders effizient ausführen können.
Sechs Beispiele für Branchen und Prozesse, in denen Industrieroboter besonders große Vorteile bieten
So wählen Sie einen Roboter für Ihre Branche aus
Unterschiedliche Branchen haben unterschiedliche Anforderungen an Sicherheit, Hygiene und Arbeitsweise. Nachfolgend präsentieren wir sechs beispielhafte Branchenanwendungen mit Links zu speziellen Bereichen, in denen sie ausführlicher behandelt werden:
Beispielaufgaben: Verpacken von Produkten, Sortieren von Obst und Gemüse, Palettieren am Linienende
Beispielaufgaben: Dosierung von Medikamenten, Etikettierung von Ampullen, Qualitätskontrolle unter sterilen Bedingungen
Beispielaufgaben: Schweißen von Karosseriekomponenten, Montage von Baugruppen, Maschinenbeschickung an Produktionslinien
Beispielaufgaben: Löten von Komponenten, PCB-Montage, Prüfung und Qualitätskontrolle elektronischer Geräte
Beispielaufgaben: präzise Dosierung von Stoffen, Mischen von Bestandteilen, Betrieb in aggressiven chemischen Umgebungen
Beispielaufgaben: Bedienung von Spritzgießmaschinen, Teileformung, Sortieren und Verpacken von Kunststoffprodukten
Beispielaufgaben: Schweißen schwerer Komponenten, Schneiden von Blechen, Transport von Lasten bei hohen Temperaturen
Beispielaufgaben: Automatischer Palettentransport, Kommissionierung, Sortierung von Paketen und Lasten
Beispielaufgaben: Schonendes Dosieren von Cremes, Verpacken von Flaschen, Etikettieren von Verpackungen
Beispielaufgaben: Kartons aufrichten, Schachteln automatisch verschließen und etikettieren, fertige Verpackungen palettieren
Beispielaufgaben: Ernte von Pflanzen, Sortierung landwirtschaftlicher Erzeugnisse, Vorverarbeitung von Lebensmittelrohstoffen
Beispielaufgaben: Präzisionsmontage von Komponenten, Dichtheitspruefung, Bearbeitung hochfester Werkstoffe
Beispielaufgaben: automatisches Schneiden von Stoffen, Nähen von Bekleidungsteilen sowie Prüfung von Mustern und Abmessungen
Wie können Sie diese Informationen nutzen?
Überlegen Sie, welche Prozesse in Ihrem Betrieb am stärksten von Automatisierung profitieren, sei es aufgrund hoher Kosten manueller Arbeit, Qualitätsanforderungen oder strenger Sicherheits- und Hygienestandards. Wechseln Sie anschließend auf die passende Unterseite, zum Beispiel Lebensmittelindustrie, um typische Implementierungen kennenzulernen und zu sehen, welche Robotertypen wie Knickarm-, SCARA- oder kartesische Roboter am häufigsten eingesetzt werden. So können Sie leichter Lösungen auswählen, die Ihrem Unternehmen den größten Mehrwert bringen.
Einfacher Vergleich der wichtigsten Eigenschaften - finden Sie heraus, welcher Robotertyp am besten zu Ihren Anforderungen passt
Wichtige Parameter und Merkmale
Nachfolgend finden Sie eine Vergleichstabelle mit den wichtigsten Parametern und Anwendungen verbreiteter Konstruktionen: Gelenkroboter, SCARA, kartesische Roboter, Delta-Roboter, kollaborative Roboter (Cobots) sowie mobile Roboter (AMR/AGV). Die Tabelle hilft Ihnen, zentrale Unterschiede schnell zu bewerten und zu verstehen, unter welchen Bedingungen sich der jeweilige Robotertyp am besten eignet.
Verschieben Sie die Tabelle seitlich, um alle Spalten zu sehen.
| Parameter | SCARA | Gelenkroboter | Kartesisch | Cobots | Delta | Mobil (AMR/AGV) | Zylindrisch | Gantry, Portalroboter |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Vorteile | Geschwindigkeit, kompakte Bauweise | Vielseitigkeit, großer Bewegungsbereich | Stabilität, hohe Präzision | Sicherheit, einfache Integration | Geschwindigkeit bei leichten Lasten | Mobilität, Automatisierung des Transports | Stabilität bei axialen Bewegungen | Handhabung großer Lasten |
| Nachteile | Begrenzter Bewegungsbereich | Höhere Kosten, Wartung | Große Abmessungen | Begrenzte Geschwindigkeit, geringere Kraft | Begrenzte Präzision bei größeren Lasten | Nicht für raue Bedingungen geeignet | Keine Flexibilität außerhalb der Achse | Begrenzte Geschwindigkeit, komplexe Installation |
| Typische Anwendungen | Montage, Verpackung | Schweißen, Handhabung | Schneiden, Bearbeiten | Zusammenarbeit mit Menschen, Präzisionsmontage | Sortieren, Verpacken | Interner Transport, Logistik | Handhabung axialer Prozesse | Handhabung großer Komponenten |
| Kosten | Mittel | Hoch | Niedrig | Mittel | Mittel | Mittel | Niedrig | Hoch |
| Traglast | 1-20 kg | 10-300 kg | 5-100 kg | 1-15 kg | 3-10 kg | 50-200 kg | 10-80 kg | 100-500 kg |
| Armreichweite | 300-800 mm | 500-3000 mm | 500-4000 mm | 400-1000 mm | 1000-1500 mm | Nicht zutreffend | 1000-2000 mm | 3000-5000 mm |
| Zykluszeit | 0,3-1,0 s | 1,0-3,0 s | 2,0-5,0 s | 1,0-2,0 s | 0,3-0,7 s | Nicht zutreffend | 1,5-3,0 s | 4,0-6,0 s |
| Lebensdauer | 40.000-60.000 h | 50.000-70.000 h | 30.000-50.000 h | 30.000-40.000 h | 35.000-50.000 h | 40.000-70.000 h | 35.000-50.000 h | 60.000-80.000 h |
So lesen Sie die Tabelle:
- Der Bewegungsumfang zeigt die verfügbaren Achsen und den kinematischen Typ des Roboters an.
- Die Traglast, Beispielwert, gibt einen ungefähren Bereich an. Beachten Sie jedoch, dass diese Werte je nach Modell deutlich variieren können.
- Geschwindigkeit/Zykluszeit gibt an, wie schnell der Roboter einen typischen Arbeitsvorgang ausführen kann. Je kürzer die Zykluszeit, desto höher die Produktivität.
- Die Anwendungen sind Beispiele typischer Prozesse, in denen der jeweilige Robotertyp am häufigsten eingesetzt wird.
Dieser Vergleich erleichtert die Entscheidung, welcher Robotertyp Ihre Anforderungen an Effizienz, Traglast oder Präzision erfüllt. In den folgenden Abschnitten geben wir praktische Hinweise dazu, wann eine bestimmte Konstruktion die beste Wahl ist und wann Alternativen in Betracht gezogen werden sollten.
Lernen Sie die sechs wichtigsten Faktoren kennen, die die Wahl eines Robotertyps beeinflussen
Wann eine bestimmte Konstruktion gewählt werden sollte und wann eine Alternative sinnvoll ist
Jeder Robotertyp hat Stärken und Einschränkungen. Ob eine bestimmte Konstruktion für Ihren Betrieb geeignet ist, hängt von den Besonderheiten Ihrer Prozesse, der erwarteten Leistung, dem verfügbaren Budget und den Umgebungsbedingungen ab. Nachfolgend nennen wir sechs grundlegende Kriterien, die dabei helfen, die Vor- und Nachteile verschiedener Konstruktionen zu erläutern:
Bewegungsbereich und Flexibilit
Knickarmroboter ermöglichen vielseitige Bewegungen in mehreren Ebenen, können jedoch komplexer zu programmieren sein.
SCARA- und Delta-Roboter bieten hohe Geschwindigkeit bei leichteren Lasten, haben jedoch eine begrenzte Bewegungsflexibilität entlang der vertikalen Achse.
Traglast und Reichweite
Wenn Sie schwere Komponenten handhaben möchten, etwa in der Metallindustrie, kann ein Knickarm- oder Gantry-Roboter erforderlich sein.
Delta- und SCARA-Roboter sind ideal für leichtere Lasten, bei denen kurze Zykluszeiten wichtig sind
Sicherheit und Zusammenarbeit mit Menschen
Cobots sind die beste Wahl, wenn ein Roboter direkt mit einem Mitarbeitenden arbeiten soll.
Bei traditionellen Konstruktionen sind Gelenkroboter,
SCARA) erfordert häufig eine Sicherheitszone, also eine Schutzumhausung oder Sensoren.
Einfache Programmierung und Integration
Kartesische Roboter (XYZ) können einfacher bei der Trajektorienkonfiguration sein, was die Implementierung in linearen Prozessen beschleunigen kann.
Bei Gelenk- und mobilen Robotern kann die Programmierung komplexer sein, dafür bieten sie eine höhere Flexibilität.
Anschaffungs- und Wartungskosten
Einfache Konstruktionen wie kartesische Roboter haben häufig niedrigere Investitions- und Betriebskosten.
Fortschrittliche Roboter, beispielsweise Gelenkroboter mit hoher Traglast, sind mit höheren Preisen und einer längeren Amortisationszeit verbunden, können dafür jedoch komplexe Aufgaben übernehmen.
Arbeitsumgebung und Branchenstandards
In der Lebensmittel-, Chemie- oder Pharmaindustrie muss ein Roboter strenge Hygiene- und Sicherheitsanforderungen erfüllen, etwa ein leicht zu reinigendes Gehäuse und Beständigkeit gegenüber Substanzen.
In der Schwerindustrie, etwa in der Metall- und Stahlbranche, sind Beständigkeit gegen hohe Temperaturen und Staub sowie die Fähigkeit zum Betrieb unter anspruchsvollen Bedingungen wichtig.
Wann sollte ein bestimmter Typ gewählt werden?
- Knickarmroboter - wenn hohe Bewegungsflexibilität und große Traglast erforderlich sind.
- SCARA/Delta - wenn Geschwindigkeit und kurze Zykluszeit bei leichten Traglasten entscheidend sind.
- Kartesisch - wenn Sie Wert auf Einfachheit und Wiederholbarkeit von Bewegungen entlang linearer Achsen legen.
- Cobots - wenn eine sichere Zusammenarbeit mit Menschen im selben Bereich erforderlich ist.
- Mobil (AMR/AGV) - wenn das Ziel der automatische innerbetriebliche Transport im Lager oder in der Produktionslinie ist.
Denken Sie daran, dass die ideale Wahl auch von den geplanten Anwendungen und der Branche abhängt, in der Sie tätig sind. Sie können dies in den Bereichen Branchen oder Roboteranwendungen prüfen. Wenn Sie Fragen haben, beraten wir Sie gern bei der Auswahl geeigneter Technologien und der Abschätzung der Kapitalrendite.
Einfache Tipps für einen effizienten Weg vom Konzept bis zur Inbetriebnahme eines Industrieroboters
Wie lässt sich der Robotertyp an Infrastruktur und Anforderungen anpassen?
Selbst der am besten ausgewählte Robotertyp liefert möglicherweise nicht die erwarteten Ergebnisse, wenn die Implementierungsplanung chaotisch erfolgt. Nachfolgend finden Sie sechs zentrale Hinweise, die Ihnen helfen, den Robotertyp effektiv an die bestehende Infrastruktur und die konkreten Anforderungen Ihres Unternehmens anzupassen:
Detaillierte Prozessanalyse
- Identifizieren Sie, welche Phasen der Produktion oder Logistik den größten manuellen Arbeitsaufwand erfordern, hohe Kosten verursachen oder häufig Fehler erzeugen.
- Prüfen Sie, ob ein Robotertyp ausreicht oder ob in verschiedenen Bereichen unterschiedliche Konstruktionen erforderlich sind.
Anpassung an Umgebungsbedingungen
- Prüfen Sie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Staubbelastung und den Kontakt mit Chemikalien.
- Stellen Sie sicher, dass der ausgewählte Roboter, zum Beispiel kartesisch, gelenkig oder SCARA, eine geeignete Schutzart besitzt oder gegen aggressive Umgebungen beständig ist.
Integration in bestehende Systeme
- Achten Sie auf die Kompatibilität mit Steuerungssystemen wie PLC, MES und ERP sowie mit Kommunikationsstandards wie OPC UA und Profinet.
- Je besser der Roboter mit der vorhandenen Infrastruktur zusammenarbeitet, desto einfacher werden Prozessmanagement und Überwachung.
Entwicklungsplan und Skalierbarkeit
- Prüfen Sie, ob Sie künftig Produktionslinien erweitern, das Produktsortiment ändern oder weitere Arbeitsplätze hinzufügen möchten.
- Wählen Sie eine Konstruktion, zum Beispiel einen Knickarmroboter mit Traglastreserve, die einfache Modernisierungen oder das Hinzufügen weiterer Module ermöglicht.
Sicherheit und Arbeitszonen
- Bei klassischen Robotern sind häufig Schutzzäune, Lichtvorhänge oder andere Schutzsysteme erforderlich.
- Wenn eine enge Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine wichtig ist, sollten Cobots oder zusätzliche, an Ihre Prozesse angepasste Sicherheitssysteme berücksichtigt werden.
Durchdachte Logistik und Service
- Sorgen Sie für ausreichend Platz für mögliche Inspektionen und Wartungsarbeiten.
- Prüfen Sie, ob der Lieferant schnellen Zugang zu Ersatzteilen und After-Sales-Support bietet. Das ist entscheidend, um Stillstandszeiten zu begrenzen und die Produktionskontinuität zu erhalten.
Mit diesen Hinweisen können Sie die Implementierung Schritt für Schritt planen und das Risiko unerwarteter Kosten und Verzögerungen reduzieren. Wenn Sie individuelle Beratung benötigen, unterstützen wir gerne bei der Entwicklung einer detaillierten Automatisierungsstrategie, von der Prozessanalyse bis zur Integration von Robotern in Ihr System.
Haben Sie Fragen zur Auswahl von Robotern? Sehen Sie, was unsere Kunden am häufigsten interessiert
Häufig gestellte Fragen
Oft ja, insbesondere wenn Sie einen universellen Mehrzweckroboter oder eine Konstruktion mit flexibler Reichweite wählen. In manchen Fällen ist der Einsatz unterschiedlicher Roboter in verschiedenen Bereichen jedoch effektiver und hilft, maximale Effizienz zu erreichen.
Das hängt von Produktionsumfang, Arbeitskosten und Art der Aufgabe ab. ROI kann häufig innerhalb von 1-2 Jahren erreicht werden, insbesondere wenn Automatisierung die Produktivität deutlich steigert.
Ja, sofern sie den erforderlichen Gewichtsbereich abdecken und unter Bedingungen arbeiten, die Hygieneanforderungen erfüllen. Wenn beim Verpacken eine sehr kurze Zykluszeit erforderlich ist, sollten auch Delta-Roboter erwogen werden.
In der Regel sind eine schonende Produkthandhabung und schnelles Verpacken wichtig. Viele Unternehmen wählen Delta- oder SCARA-Roboter oder Cobots mit adaptiven Greifern.
Kollaborative Roboter haben aus Sicherheitsgründen in der Regel eine geringere Traglast und Bewegungsgeschwindigkeit, können jedoch viele Montage- oder Verpackungsaufgaben deutlich vereinfachen.
Es werden Schutzumzäunungen, Bewegungssensoren, Lichtvorhänge und Not-Aus-Verfahren eingesetzt. Alles hängt von der Risikobewertung und den geltenden Normen wie ISO 10218 ab.
Haben Sie weitere Fragen?
Wenn Sie weitere Antworten suchen, besuchen Sie unseren erweiterten FAQ-Bereich oder kontaktieren Sie unser Team. Wir beantworten gerne Fragen zu Branchen, Anwendungen oder Robotertypen und helfen dabei, passende Lösungen für Ihre Anforderungen auszuwählen. Die Wahl der richtigen Technologie ist der erste Schritt zu wirksamer Automatisierung und Wettbewerbsfähigkeit im heutigen Markt.
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