Standardrobotermodelle werden mittlerweile in Massenproduktion hergestellt und sind daher besser verfügbar, um die ständig steigende Nachfrage zu decken. Diese Roboter sind einfacher zu handhaben und lassen sich leichter per Plug-and-Play installieren.

Roboter verändern die Fertigung. Sie sind für den Materialtransport und die Ausführung verschiedener programmierter Aufgaben in Fertigungs- und Produktionsumgebungen konzipiert. Sie werden häufig für Aufgaben eingesetzt, die gefährlich oder für menschliche Arbeitskräfte ungeeignet sind, wie beispielsweise monotone Arbeiten, die Langeweile verursachen und aufgrund der Unaufmerksamkeit des Arbeiters zu Verletzungen führen können.

Industrieroboter können die Produktqualität deutlich verbessern. Anwendungen werden bei jedem Auftrag präzise und mit höchster Wiederholgenauigkeit ausgeführt. Dieses Maß an Zuverlässigkeit lässt sich auf andere Weise nur schwer erreichen. Roboter werden regelmäßig modernisiert, doch einige der präzisesten Roboter, die heute im Einsatz sind, erreichen eine Wiederholgenauigkeit von +/-0,02 mm. Roboter erhöhen zudem die Sicherheit am Arbeitsplatz.

Die Nachteile der Integration von Robotern in ein Unternehmen liegen in den hohen Anschaffungskosten. Auch der laufende Wartungsaufwand kann die Gesamtkosten erhöhen. Der langfristige ROI macht Fertigungsroboter jedoch zur perfekten Investition.

Die Materialhandhabung ist die häufigste Anwendung von Industrierobotern; 38 % der Roboter werden hierfür eingesetzt. Materialhandhabungsroboter können einige der mühsamsten, nervtötendsten und unsichersten Aufgaben in einer Produktionslinie automatisieren. Der Begriff Materialhandhabung umfasst eine Vielzahl von Produktbewegungen in der Fertigung, wie z. B. Teileauswahl, Teiletransport, Verpackung, Palettierung, Be- und Entladen sowie Maschinenbeschickung.

Mit der Einführung kollaborativer Roboter in der Fertigung, die bereits zu einem niedrigen Preis von rund 20.000 US-Dollar erhältlich sind, wächst das Potenzial, Produktionslinien zu revolutionieren. Eine leichtere, mobile Plug-and-Play-Generation von Cobots hält Einzug in die Produktion und arbeitet dank fortschrittlicher Sensor- und Bildverarbeitungstechnologie sowie Rechenleistung sicher mit menschlichen Arbeitern zusammen. Kommt ihnen ein Mitarbeiter in die Quere, stoppt der Roboter und verhindert so Unfälle.

29 % der in der Fertigung eingesetzten Roboter sind Schweißroboter. Dieses Segment umfasst vor allem Punktschweißen und Lichtbogenschweißen. Immer mehr kleine Hersteller integrieren Schweißroboter in ihre Fertigungslinien. Die Kosten für Schweißroboter sinken, was die Automatisierung von Schweißprozessen erleichtert.

Der Roboter kann nach einem vorgegebenen Programm gesteuert werden, mithilfe von Bildverarbeitung oder einer Kombination aus beiden Methoden. Die Vorteile des Roboterschweißens haben gezeigt, dass diese Technologie vielen Herstellern hilft, Präzision, Wiederholgenauigkeit und Leistung zu steigern.

Schweißroboter bieten Effizienz, Reichweite, Geschwindigkeit, Tragfähigkeit und verbesserte Leistung beim Schweißen von Teilen aller Formen und Größen. Außerdem unterstützen sie eine breite Palette intelligenter Funktionen wie einsatzbereite Robotersicht und Kollisionsvermeidung.

10 % der in der Fertigung eingesetzten Roboter sind für Montagevorgänge zuständig, darunter Fixieren, Einpressen, Einsetzen und Demontieren. Diese Kategorie von Roboteranwendungen hat sich durch die Einführung verschiedener Technologien wie Kraft-Drehmoment-Sensoren und taktilen Sensoren, die dem Roboter mehr Empfindungen verleihen, verringert.

Beim Zusammenbau von Teilen bewegen sich Montageroboter schneller und präziser als Menschen, und ein handelsübliches Werkzeug lässt sich schneller installieren als Spezialgeräte. Ein Montageroboter lässt sich leicht umkonfigurieren und stellt eine risikoarme Investition dar, die gleichzeitig die Anforderungen an Fertigung, Qualität und Finanzen erfüllt.

Montageroboter können mit Bildverarbeitungssystemen und Kraftsensoren ausgestattet werden. Das Bildverarbeitungssystem leitet den Roboter bei der Aufnahme eines Bauteils vom Förderband an, wodurch die Notwendigkeit einer präzisen Positionierung des Teils reduziert oder eliminiert wird. Dank der visuellen Positionierung kann der Roboter ein Teil drehen oder verschieben, um es an ein anderes anzupassen. Kraftsensoren unterstützen Montagevorgänge wie das Einlegen von Teilen und geben der Robotersteuerung Feedback darüber, wie gut die Teile zusammenpassen oder wie viel Kraft angewendet wird. Zusammen machen diese Sensortechnologien Montageroboter noch kosteneffizienter.

Dosierroboter werden zum Lackieren, Kleben, Auftragen von Klebstoffen und Sprühen eingesetzt. Nur 4 % der eingesetzten Roboter führen Dosierarbeiten durch. Dosierroboter bieten eine bessere Kontrolle über die Platzierung von Flüssigkeiten, einschließlich Bögen, Raupen, Kreisen und wiederholten, zeitgesteuerten Punkten. Zu den Vorteilen eines Dosierroboters gehören kürzere Fertigungszeiten, gleichbleibende Genauigkeit auf rauen und unebenen Oberflächen und eine verbesserte Produktqualität.

Dosierroboter sind für 1- und 2-Komponenten-Materialien erhältlich. Das XYZ-Portalrobotersystem trägt Klebstoffe, Dichtstoffe und Schmiermittel präzise und mit wiederholbarer Genauigkeit direkt auf die Werkstücke auf. Sie werden für Anwendungen mit hoher Nutzlast und hoher Geschwindigkeit eingesetzt.

Mit diesen Robotern können Dichtungen vor Ort hergestellt, Klebstoffe aufgetragen und Beschichtungen aufgesprüht werden.

Die Hauptkomponenten eines automatisierten Dosiersystems sind der PC, der Roboter und die Dosierventilkomponenten. Der Roboter implementiert ein Computerprogramm, um Flüssigkeit aus dem Ventil in einem bestimmten Muster auf ein Werkstück zu dosieren.

Die Flüssigkeitsabgabe erfolgt über ein Ventilsystem, das berührungslos oder kontaktlos arbeiten kann. Bei der Kontaktdosierung muss die Dosierspitze nahe am Werkstück platziert werden. Bei Systemen mit CCD-Kamera kann der Roboter das Dosierprogramm automatisch an jedes Werkstück anpassen und so Abweichungen in der Werkstückposition oder -ausrichtung berücksichtigen. Dazu vergleicht die Software die aktuelle Werkstückposition mit einer Genauigkeit von 0,25 mm (0,098 Zoll) mit einer Referenzposition, die als Bilddatei im Programm gespeichert ist. Erkennt der Roboter einen Unterschied in der X- und Y-Position und/oder im Drehwinkel des Werkstücks, korrigiert er den Dosierpfad entsprechend.

Viele Hersteller veredeln ihre Produkte durch Schleifen, Schneiden, Entgraten, Schmirgeln, Polieren oder Fräsen. Materialabtragsroboter können Produktoberflächen verfeinern, indem sie mit harten, abrasiven Methoden Stahl glätten oder kleine Teile wie Schmuck präzise punktuell entfernen. Roboterbasierter Materialabtrag kann nicht nur die Produkte eines Unternehmens perfektionieren, sondern auch Zykluszeiten und Produktionsraten erhöhen und so Kosten sparen. Durch die Automatisierung von Materialabtragsprozessen erhöhen Hersteller die Sicherheit in ihren Werkstätten, indem sie ihre Mitarbeiter vor schädlichem Staub und Dämpfen schützen, die bei Materialabtragsarbeiten entstehen.

Roboterbasierte Prüfsysteme nehmen zu, da Bildverarbeitungssysteme immer leistungsfähiger und flexibler werden und Fehler an Teilen erkennen und so die korrekte Montage gewährleisten. Das Bildverarbeitungssystem findet und prüft ein Teil präzise. Integratoren müssen dabei eine sehr hohe Positionsgenauigkeit sicherstellen und diese schnell an den Roboter zurückmelden.

Roboter-Inspektionssysteme messen heute Komponenten, doch da die Toleranzen immer enger werden, wird es immer schwieriger, diese einzuhalten. Der Roboter geht von der Überprüfung der Anwesenheit eines Teils zur tatsächlichen Messung über.

Fertigungsroboter sind heute erschwinglicher als je zuvor. Standardroboter werden mittlerweile in Massenproduktion hergestellt und sind daher besser verfügbar, um die stetig steigende Nachfrage zu decken. Diese Roboter sind unkomplizierter und lassen sich leichter per Plug-and-Play installieren. Sie sind so konzipiert, dass sie leichter miteinander kommunizieren können, was die Montage in der Produktion vereinfacht, da die resultierenden Systeme zuverlässiger und flexibler sind. Fertigungsroboter können mehr leisten, da sie für vielfältige Fertigungsumgebungen mit hoher Komplexität und Robustheit konstruiert sind. Roboter sind die Zukunft der Fertigung.