Kuka Leichtbauroboter

Kuka-Leichtbauboroter: Nach Einschätzung des Unternehmens liegt die Zukunft der Automatisierung in der direkten Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter. Bild: Kuka

Konkrete Gestalt angenommen hat die MRK im Leichtbauroboter (LBR) iiwa (intelligent industrial work assistant). In seiner Bestimmung als Produktionsassistent kann er ohne Schutzzaun im unmittelbaren Umfeld des Werkers und gewissermaßen als dessen „dritte Hand“ agieren und soll nach Aussage von Manfred Gundel im dritten Quartal 2014 in Serie gehen. Der Kuka Roboter-Chef bescheinigt dem LBR iiwa nicht nur das Potenzial, ein neues Kapitel in der Mensch-Roboter-Kollaboration aufschlagen zu können, sondern auch – zusätzlich zum „klassischen“ Industrieroboter – neue Konzepte in der Fertigung zu ermöglichen. Für Dr. Albrecht Hoene, Projektleiter für den Leichtbauroboter bei der Kuka Laboratories GmbH, sind für Assistenzroboter zwei Features essentiell: „Die Maschinen müssen sensitiv und feinfühlig sein“. Aktuell arbeite man noch an der Feindefinition biomechanischer Grenzwerte, um im Direktkontakt mit dem Menschen jegliche Verletzungsgefahr auszuschließen.

Der Leichtbauroboter LBR iiwa sei hier vorbildlich: Ausgestattet mit sieben Achsen ist er dem menschlichen Arm nachempfunden und kann in Positions- und Nachgiebigkeitsregelung betrieben werden. Diese – kombiniert mit integrierter Sensorik – verleihe dem Leichtbauroboter eine programmierbare Feinfühligkeit. Kollisionserkennung und eine integrierte Gelenkmomentensensorik in allen Achsen prädestinierten den LBR iiwa für feinfühlige Fügeprozesse und ermöglichten den Einsatz einfacher Werkzeuge. Zwei Tragkraftklassen sind anvisiert: Bis zu sieben und bis zu 14 Kilogramm. Letztlich aber, so Frank Klingemann, Geschäftsführer der Kuka Systems GmbH, reiche ein geeigneter Roboter alleine nicht für eine sichere Mensch-Roboter-Kollaboration aus: „Unser Ziel ist die Erarbeitung eines ganzheitlichen MRK-gerechten Produktionskonzepts. Das MRK-Engineering und MRK-gerechte Gesamtlösungen beeinflussen die Gestaltung der Fabriken und die Produktion der Zukunft.“ Dafür baue Kuka Systems unter anderem eine umfassende Datenbank für Komponenten und Peripherie auf, die sich für die Zusammenarbeit von Mensch und Roboter eignen. Berechnungen auf Basis dieser Daten sollen künftig helfen, Anwendungen sicher, wirtschaftlich und MRK-gerecht zu gestalten. Beim Thema Wirtschaftlichkeit hat Kuka noch eine andere Aufgabenstellung vor sich: Derzeit kostet ein LRB vom Typ iiwa noch 100.000 Euro, was ihm den Weg in viele kleine und mittelständische Unternehmen noch verbaut.

Generell zeigt sich der Automobilbau dem Einsatz Kollaborierender Roboter gegenüber aufgeschlossen und erprobt deren Vorteile exemplarisch: Im BMW-Werk Spartanburg arbeiten seit Ende 2013 vier Universal Robots in der Türenmontage ohne Schutzgitter direkt mit den Werkern zusammen und im VW-Werk Salzgitter bringen Roboter im Rahmen eines MRK-Konzepts Glühstiftkerzen in Zylinderkopfbohrungen ein.

Auf der Münchener AUTOMATICA wollen Wissenschaftler des Fraunhofer IPA auf einem Gemeinschaftsstand der europäischen Forschungsinitiative SMErobotics eine sensorgeführte Montage mit einem Leichtbauroboter demonstrieren. Gezeigt werden soll, wie sich bisher manuell durchgeführte Montageprozesse auf diese Weise besonders im Kleinserienbereich qualitativ hochwertig und wirtschaftlich automatisieren lassen. Im Fokus steht die effektive Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter an einem werkstattähnlichen Arbeitsplatz. Das Ziel: Der Werker soll den Roboter einfach programmieren und wie ein Werkzeug intuitiv bedienen.

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Christian Klein