Industrieroboter – höhere Produktivität bei niedrigeren Kosten

Industrieroboter sind Wegbereiter der Industrie 4.0 und der Fertigungsstätten der Zukunft. Sie revolutionieren herkömmliche industrielle Prozesse weltweit und erlauben es Herstellern so, Produktivität und Qualität zu steigern und gleichzeitig die Kosten zu senken. Nachdem mechanische Schutzvorrichtungen durch virtuelle, sensorgestützte Schutzvorrichtungen ersetzt wurden, müssen Industrieroboter heute dazu in der Lage sein, sich ganz auf ihr hochdynamisches Arbeitsumfeld einzustellen. Das stellt extrem hohe Anforderungen an Robotersysteme. In der Fabrikhalle müssen Industrieroboter einfach und flexibel zu programmieren sein, damit sie für jede Aufgabe, wie beispielsweise das Schweißen, einsetzbar sind. Roboter müssen auch dazu in der Lage sein, Materialien auf intelligente Weise zu transportieren und, im Falle von Cobots, mit menschlichen Kollegen zusammenzuarbeiten.

Ein industrieller Roboter besteht aus einer Reihe von Teilen, die zusammen ein reibungslos funktionierendes System ergeben. Dabei besteht jeder Roboter üblicherweise aus drei Hauptbestandteilen: dem Schaltkasten, dem Manipulator (oder Roboterarm) sowie einem speziellen Werkzeug, dem Effektor, der ganz vorne am Arm des Roboters angebracht wird. Der Schaltkasten beinhaltet leistungsfähige Bewegungssteuerungen und -antriebe inklusive aller Motorentreiber und Kontrollsysteme, einen Bewegungsantrieb, ein Kontrollsystem sowie ein Netzgerät zur Energieversorgung. Abhängig von der Art des Roboters besteht der Manipulator funktional aus mehreren Aktoren, Sensoren sowie elektrischen Bremsen. Die Aktoren werden hauptsächlich als elektrische Servoantriebe ausgelegt. Die Bewegungssteuerung ist für gewöhnlich das Herzstück eines Roboters und das geistige Eigentum des Herstellers. Das Effektor wird abhängig von der auszuführenden Aufgabe, wie beispielsweise Bestückung (Pick-and-Place) oder Schweißen, gewählt und stellt ein unabhängiges System dar.

Obwohl alle Bestandteile der Hardware unverzichtbar sind, unterscheidet sich die jüngste Generation von Robotersystemen vor allem in ihren fortschrittlichen Steuerungsalgorithmen. Zudem ist der Markt für Industrieroboter aufgrund neuer Akteure hart umkämpft. Dies übt einen großen Druck auf die Hersteller industrieller Roboter aus und zwingt sie dazu, innovative Algorithmen zu entwickeln und Produkte schneller auf den Markt zu bringen. Der Hardwareteil ist dabei relativ unkompliziert und schnell, da hier vorgefertigte und leicht zu integrierende Bausteine den Spezifikationen entsprechend zusammengefügt werden. Dies beinhaltet Servoantriebe zur Bewegungssteuerung, Umgebungssensoren zur Vermeidung von Zusammenstößen sowie deren Spannungsversorgung. Industrierobotersysteme benötigen darüber hinaus eine effiziente Stromversorgung sowie digitale und analoge Sensor- und Steuerungslösungen.

Der Schutz des Systems vor Angriffen ist dabei unerlässlich, da sie die ultimative Voraussetzung für die funktionale Sicherheit einer hochgradig vernetzten Fertigungsanlage der Industrie 4.0 darstellt.  Alle Komponenten und Lösungen müssen präzise und fehlerlos zusammenarbeiten, um den ordentlichen Betrieb eines industriellen Roboters zu gewährleisten. Darüber hinaus muss er durchgehend gegen nicht autorisierte Veränderungen der Konfiguration und der Kalibrierdaten geschützt sein. Alles in allem erfordern die fortschrittlichen Funktionen der heutigen industriellen Roboter sehr hohe Qualitäts- und Sicherheitsstandards. Dies beinhaltet auch die Berücksichtigung eines sicherheitszertifizierten Entwicklungsprozesses für sicherheitskritische Bauteile. Ein erfahrener Partner, der über umfassende Kenntnisse im Bereich Robotik verfügt – vom gesamten System bis hin zum letzten Antrieb oder Sensor – ist deshalb für den Erfolg eines Projekts entscheidend.

Als Marktführer im Bereich industrielle Robotik verfügt Infineon über das breiteste Produktportfolio – mit qualitativ hochwertigen Produkten, die das gesamte System abdecken. Kein anderes Unternehmen reicht an unsere große Auswahl an qualitativ hochwertigen Komponenten und Lösungen für Robotersysteme heran. Infineon bietet Ihnen alles, was Sie für Ihre industriellen Robotersysteme benötigen, aus einer Hand – mit uns können Sie alle Möglichkeiten voll ausschöpfen, bei weniger Aufwand und niedrigeren Kosten. So bieten wir Ihnen beispielsweise sofort einsetzbare Produkte, die voll in den gesamten Steuer- und Regelkreis integriert sind. Diese Produkte reflektieren einige der neusten Trends im Bereich der industriellen Robotik, wie beispielsweise:

• Sichere Bewegungssteuerung
• Virtuelle Schutzvorrichtungen mit Time-of-Flight und Radarscannern, für ein sicheres Arbeitsumfeld
• Fortschrittliche Positions-, Kraft- und Objektwahrnehmung
• Effizienter und kompakter Servoantrieb
• Sichere Erfassung und Authentifizierung der Kalibrierdaten sowie zuverlässiger Schutz des geistigen Eigentums
• Effiziente und kompakte Stromversorgungs- und Ladesysteme

Wir sind immer auf der Suche nach innovativen Möglichkeiten, um unsere Systemlösungen noch weiter zu optimieren. So arbeiten wir derzeit beispielsweise daran, die Anzahl der Leitungen in einem beweglichen Roboterarm drastisch zu reduzieren, sodass letztendlich insgesamt nur noch zwei Leitungen für Stromversorgung und Kommunikation benötigt werden. Zudem ist Infineon sowohl Befähiger als auch Betreiber industrieller Robotersysteme. Gegenwärtig befinden sich allein in unserer Industrie 4.0-fähigen Fabrik in Dresden über 200 Roboter im Einsatz. Dadurch gewinnen wir umfassende Erkenntnisse sowohl auf Hersteller- als auch auf Betreiberseite, die wir kontinuierlich in die Entwicklung unserer Halbleiterlösungen einfließen lassen.

Nutzen auch Sie das Potenzial einer Systemlösung von Infineon für Industrieroboter und steigern Sie so den Mehrwert Ihres Robotik-Projekts. Einige Vorteile unserer Systemlösungen sind:

• Erfahrung und Verlässlichkeit: Wir sind nicht nur ein führender Zulieferer von Komponenten, wir setzen Robotik auch im Rahmen unserer eigenen Produktionsprozesse ein. Genau das macht uns so einzigartig.
• Zuverlässige, hardwarebasierte Sicherheit: Nur abgesicherte Systeme bieten funktionale Sicherheit. Unsere elektronischen Bauteile sind für funktionale Sicherheit zertifiziert. Damit profitieren Sie in Ihren Projekten von geschützten Hardware-basierten Lösungen und einem Partnernetzwerk für integrierte Sicherheit.
• Verfügbarkeit und Skalierbarkeit: Wir sind in der Lage, nahezu allen Anforderungen im Bereich industrielle Robotik gerecht zu werden. Unsere Fertigung folgt höchstmöglichen Qualitätsstandards, um Ihnen ein an Ihre Bedürfnisse angepasstes Wachstum zu ermöglichen.
• Zuverlässigkeit und Professionalität: Gemeinsam bringen wir Ihr Projekt auf das nächste Level.

Arbeiten Sie mit uns zusammen und entdecken Sie neue Möglichkeiten beim Einsatz Ihrer industriellen Roboter. Wir freuen uns darauf, von Ihnen zu hören – und mehr über Ihr spezielles Design zu erfahren.

Industrial automation is growing and it is the future in manufacturing, in order to be able to embrace industry 4.0 we need machine vision that could provide better vision-guided robotics, automated production lines, and more precise quality control and inspection. Infineon´s EZ-USB™ portfolio includes a wide range of solutions for machine vision.

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