Ein Industrieroboter wird anhand des Datenblatts gekauft und durch den Prozess genehmigt oder abgelehnt. Zwei Arme mit derselben Nennlast können in derselben Zelle zu gegensätzlichen Ergebnissen führen, denn Reichweite, Wiederholgenauigkeit, Achszahl und Masse verändern, was ins Layout passt und was der Prozess toleriert.
Dieser Leitfaden erklärt, was die Norm als Industrieroboter bezeichnet, welche Typen es gibt, wie man jede Zahl im Datenblatt liest und welche Fragen vor dem Einholen eines Angebots geklärt sein müssen. Die Beispiele verwenden die QJAR-Reihe, integriert in Brasilien durch BR Robotics.
Was ist ein Industrieroboter?
Die weltweit verwendete Definition stammt aus ISO 8373, der Norm für Robotik-Vokabular, und ist identisch mit der von der International Federation of Robotics (IFR) in ihren Branchenstatistiken采用的: Ein Industrieroboter ist ein multifunktionaler, reprogrammierbarer und automatisch gesteuerter Manipulator, programmierbar auf drei oder mehr Achsen, stationär oder auf einer mobilen Plattform montiert, zur Verwendung in Automatisierungsanwendungen in industrieller Umgebung.
Drei Begriffe dieser Definition haben praktische Konsequenzen:
- Reprogrammierbar: Die Bewegungen werden per Programm geändert, ohne mechanische Umbauten. Dies unterscheidet den Roboter von einer dedizierten Maschine.
- Multifunktional: Derselbe Arm schweißt, palettisiert oder handhabt, indem Werkzeug und Programm gewechselt werden.
- Achsen: Jede Achse ist eine unabhängige Bewegung. Die Anzahl der Achsen bestimmt, was das Handgelenk mit dem Werkzeug leisten kann.
Es gibt einen Punkt, den die Definition nicht zeigt. Für ISO 10218-1 ist der Roboter allein eine unvollständige Maschine: Wer die Arbeit ausführt, ist die Anwendung, also der Roboter zusammen mit Werkzeug, Werkstück, Vorrichtungen und Schutzvorrichtungen. Daher ist die Modellwahl nie getrennt vom Zellenprojekt, welches die Aufgabe des Roboterintegrators ist.
Der Markt bestätigt das Tempo der Einführung. Laut IFR erreichte der weltweite Bestand an betriebenen Robotern im Jahr 2025 5 Millionen Einheiten, mit mehr als 600.000 Installationen in diesem Jahr. In Brasilien wurden 2025 fast 4.300 neue Roboter installiert, ein Anstieg von 38%, getrieben durch die Automobilindustrie.
Arten von Industrierobotern
Die Klassifizierung nach mechanischer Struktur ist diejenige, die die Auswahl leitet.
| Typ | Struktur | Wo er am meisten bringt |
|---|---|---|
| Gelenkarmroboter mit 6 Achsen | Drei oder mehr rotierende Gelenke, mit einem Handgelenk aus drei Achsen | Schweißen, Lackieren, Handhabung, Maschinenbeschickung, Montage |
| Gelenkarmroboter mit 4 Achsen | Arm mit Flansch, der parallel zum Boden gehalten wird | Palettierung und Ende der Linie |
| SCARA | Zwei parallele rotierende Gelenke, steif in vertikaler Richtung | Montage und Pick-and-Place von leichten Teilen in einer Ebene |
| Delta (paralleler Roboter) | Arme, die in einer geschlossenen Kette an eine Plattform gebunden sind | Hochgeschwindigkeits-Pick-and-Place mit leichten Teilen |
| Kartesischer Roboter | Drei senkrechte lineare Achsen | Portale und lange Wege in gerader Linie |
Ein kollaborativer Roboter ist keine mechanische Bauart. Es ist eine Anwendungsform mit eigenen Sicherheitsregeln, die im Vergleich zwischen kollaborativem Roboter und Industrieroboter behandelt wird.
So lesen Sie das Datenblatt: die fünf Zahlen
Traglast am Handgelenk
Dies ist die Masse, die der Roboter an der Spitze bewegt, mit garantierter Leistung. Die Berechnung umfasst alles, was sich hinter dem Flansch befindet: Werkzeug, Werkstück, Kabel und Schläuche. Eine Greiferzange von 9 kg mit einem Werkstück von 14 kg ergibt zusammen 23 kg und schließt bereits einen Roboter mit 20 kg Traglast aus, selbst wenn das Werkstück allein passen würde.
Die Masse ist nicht die einzige Grenze. Je weiter der Schwerpunkt vom Flansch entfernt liegt, desto größer ist das Moment auf die Achsen des Handgelenks. Deshalb hat jedes Modell ein Lastendiagramm, und dieses entscheidet, nicht die Zahl auf dem Katalogdeckblatt.
Reichweite
Dies ist der maximale Abstand, den das Handgelenk von der Basis aus erreicht. Das nutzbare Volumen ist kleiner als diese Kugel: Es gibt einen Bereich nahe der Basis, den der Arm nicht erreichen kann, und an den Enden erreicht der Roboter den Punkt zwar, aber ohne Freiheit zur Ausrichtung des Werkzeugs. Eine Schweißbrenner-Düse muss die Naht im richtigen Winkel erreichen, nicht nur das Werkstück berühren.
Auch eine überdimensionierte Reichweite kostet. Ein größerer Arm benötigt mehr Platz, wiegt mehr und erfordert größere Sicherheitsabstände.
Anzahl der Achsen
Mit 6 Achsen positioniert und orientiert der Roboter das Werkzeug frei, was für Schweißen, Lackieren und Handhabung mit Drehbewegungen erforderlich ist. Bei 4 Achsen bleibt der Flansch parallel zum Boden und die Last dreht sich nur um die vertikale Achse, was genau dem Stapeln von Kartons und Säcken entspricht. Die Kriterien für diese Anwendung finden Sie im Leitfaden für den Palettierroboter.
Wiederholgenauigkeit
Dies ist die Streuung des Roboters beim mehrfachen Anfahren desselben programmierten Punktes, gemessen nach den Kriterien der ISO 9283. Verwechseln Sie dies nicht mit der Genauigkeit, die die Differenz zwischen dem koordinatengesteuerten Sollpunkt und dem tatsächlich erreichten Punkt beschreibt.
Wenn die Punkte in der Zelle eingelesen werden, zählt die Wiederholgenauigkeit. Die Genauigkeit wird relevant, wenn das Programm außerhalb der Zelle, in einer Simulation, erstellt wird und mit der realen Welt übereinstimmen muss.
Der erforderliche Bereich ergibt sich aus dem Prozess. Eine Schweißnaht bei robotergestütztem Schweißen auf dünnem Blech erfordert Zehntelmillimeter oder weniger. Eine Kiste auf der Palette toleriert halbe Millimeter mit Spielraum.
Masse des Roboters
Definiert die Basis, die Befestigung und die Bodenbelastung. Ein Modell mit 6 kg Traglast wiegt 170 kg. Ein Palettierer mit 800 kg Traglast wiegt 2.550 kg und benötigt ein Fundament, das den dynamischen Kräften standhält, nicht nur dem statischen Gewicht.
Die QJAR-Linie in Zahlen
Die Tabelle zeigt, wie diese fünf Werte in einer vollständigen Linie kombiniert werden. Die Angaben sind vom Hersteller veröffentlicht und auf der Website von EVST Brasil zu finden.
| Modell | Hauptanwendung | Traglast (kg) | Reichweite (mm) | Achsen | Wiederholgenauigkeit (mm) | Masse (kg) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| QJRH4-1A | Lichtbogenschweißen | 4 | 1.410,5 | 6 | ±0,03 | 150 |
| QJR6-1400H | Lichtbogenschweißen | 6 | 1.456 | 6 | ±0,08 | 150 |
| QJR6-2000H | Lichtbogenschweißen | 6 | 2.014 | 6 | ±0,08 | 230 |
| QJR6-1 | Allzweck | 6 | 1.441 | 6 | ±0,03 | 170 |
| QJR10-2000 | Allzweck | 10 | 2.001 | 6 | ±0,05 | 275 |
| QJRB20-1600 | Allzweck | 20 | 1.668 | 6 | ±0,05 | 270 |
| QJR50-1 | Allzweck | 50 | 2.012,4 | 6 | ±0,07 | 580 |
| QJRB210-1 | Schwerlast | 210 | 2.688 | 6 | ±0,2 | 1.257 |
| QJRB15-1 | Palettierung | 15 | 1.510 | 4 | ±0,05 | 160 |
| QJRB30-1 | Palettierung | 30 | 1.820 | 4 | ±0,05 | 205 |
| QJRB180-1 | Palettierung | 180 | 3.153,7 | 4 | ±0,5 | 1.400 |
| QJRB800-1 | Palettierung | 800 | 3.159 | 4 | ±0,5 | 2.550 |
| QJRP10-1 | Lackieren | 10 | 2.035 | 6 | ±0,5 | 370 |
| QJR6-2700P | Lackieren | 6 | 2.701 | 6 | ±0,5 | 400 |
Drei Erkenntnisse aus der Tabelle:
- Die Wiederholgenauigkeit folgt dem Prozess. Die Modelle mit 4 bis 6 kg für Schweißen und feine Handhabung arbeiten zwischen ±0,03 und ±0,08 mm. Die Palettierer mit 180 und 800 kg arbeiten bei ±0,5 mm, was mehr ist, als das Stapeln erfordert.
- Das Verhältnis von Masse zu Nutzlast sinkt bei großen Robotern. Der QJR6-1 wiegt etwa das 28-fache der Nutzlast, die er bewegt. Der QJRB800-1 wiegt etwas mehr als das 3-fache. Roboter für schwere Lasten sind auf Kraft optimierte Strukturen, und die Basis muss dafür ausgelegt sein.
- Reichweite und Nutzlast wachsen nicht gemeinsam. Der QJR6-2700P transportiert 6 kg auf 2.701 mm, weil Lackierung einen großen Arbeitsbereich mit leichtem Werkzeug verlangt. Der QJR50-1 transportiert 50 kg auf 2.012,4 mm.
Auswahlkriterien: Sechs Fragen vor dem Angebot
- Welcher Prozess wird durchgeführt und welche Toleranzen werden akzeptiert? Schweißen, Palettieren, Lackieren und Maschinenbeschickung erfordern unterschiedliche Roboterfamilien.
- Wie schwer ist die Gesamtmasse am Flansch und wo liegt der Schwerpunkt? Das Werkzeug wird vom ersten Tag an in die Berechnungen einbezogen.
- Welche Punkte müssen erreicht werden und in welcher Orientierung? Die Antwort ergibt sich aus dem 3D-Modell des Werkstücks und der Vorrichtung, nicht aus einer Maßbandmessung.
- Wie hoch ist die Zielzykluszeit? Der Zyklus bestimmt, ob ein Roboter ausreicht und welche Lastklasse die erforderliche Beschleunigung gewährleistet.
- Wie sieht die Umgebung aus? Schweißspritzer, Staub, Lacknebel und Temperatur verändern Schutzart, Verkabelung und Zertifizierungen.
- Wer integriert, wer dokumentiert die Sicherheit und wer bietet Support? Die Zelle muss die NR-12 erfüllen und jemand trägt die technische Verantwortung dafür.
Die Antworten stammen nicht aus einem Katalog. Sie resultieren aus einer Studie mit dem realen Werkstück, und genau diese Arbeit leistet BR Robotics bei der Empfehlung des Modells und des Zelllayouts.
Häufige Fehler bei der Auswahl
- Die Nennlast als Kriterium wählen und dabei Werkzeug und Hebelarm vergessen.
- Eine überdimensionierte Reichweite kaufen und dafür mit Fläche, Basis und Schutzvorrichtungen bezahlen.
- Wiederholgenauigkeit für eine Schweißanwendung fordern, wo Palettierung stattfindet, oder umgekehrt.
- Wiederholgenauigkeit und Genauigkeit als Synonyme behandeln, wenn die Offline-Programmierung geplant wird.
- Angebote nur anhand des Roboterarms vergleichen, obwohl der Roboter nur eine Position in der Investition ist. Der Artikel über was ein Industrieroboter kostet zeigt die anderen Positionen.
Häufige Fragen
Was ist ein Industrieroboter?
Nach ISO 8373 ist es ein multifunktionaler, reprogrammierbarer und automatisch gesteuerter Manipulator, programmierbar auf drei oder mehr Achsen, stationär oder auf einer mobilen Plattform, eingesetzt in der industriellen Automatisierung. In der Praxis ist es ein Arm, dessen Bewegungen durch das Programm geändert werden, ohne mechanische Umbauten, und der die Aufgabe durch Werkzeugwechsel wechselt.
Was ist der Unterschied zwischen einem 4-Achsen- und einem 6-Achsen-Roboter?
Der 6-Achsen-Roboter positioniert und orientiert das Werkzeug in jedem Winkel, was beim Schweißen, Lackieren und komplexem Handhabung erforderlich ist. Der 4-Achsen-Roboter hält den Flansch stets parallel zum Boden und dreht die Last um die Vertikale: Dies ist die typische Konfiguration für das Palettieren, mit weniger Achsen für dieselbe Aufgabe.
Was bedeutet eine Wiederholgenauigkeit von ±0,03 mm?
Das bedeutet, dass der Roboter bei wiederholtem Anfahren desselben programmierten Punktes innerhalb eines Bereichs von 0,03 mm um die mittlere Position landet. Diese Zahl ist entscheidend, wenn die Punkte direkt in der Zelle eingelernt werden. Das Messkriterium wird durch ISO 9283 definiert.
Wie ermittle ich die erforderliche Robotertraglast?
Addieren Sie die Masse des Werkzeugs, des Werkstücks und der am Handgelenk befestigten Kabel, und prüfen Sie den Abstand des Schwerpunkts zum Flansch. Die Nenntraglast gilt für eine spezifische Hebelarm-Bedingung. Daher erfolgt die Auslegung anhand des Lastdiagramms des Modells, nicht nur anhand des Katalogwerts.
Welche Typen von Industrierobotern gibt es?
Nach mechanischer Struktur sind die wichtigsten der 6-Achs-Gelenkarmroboter, der 4-Achs-Gelenkarmroboter für Palettierung, der SCARA-Roboter, der Delta-Roboter und der kartesische Roboter. Der 6-Achs-Gelenkarmroboter ist am vielseitigsten und deckt Schweißen, Lackieren und Handhabung ab. Die anderen sind bei spezifischen Aufgaben wie dem Stapeln von Lasten oder Pick-and-Place-Anwendungen mit hoher Taktzahl leistungsfähiger.
Sprechen Sie mit BR Robotics
BR Robotics integriert QJAR-Roboter von EVST in Brasilien und hat seinen Hauptsitz in Caçapava (SP). Senden Sie den Prozess, das Werkstück und den gewünschten Zyklus: Die Antwort enthält das empfohlene Modell und das Layout der Zelle. Kontaktieren Sie BR Robotics, sehen Sie sich die Roboterlinie an oder konsultieren Sie die Datenblätter des Herstellers.
Quellen
- ISO 8373:2021, Robotik: Vokabular
- IFR, Definition und Klassifizierung von Industrierobotern
- IFR, World Robotics 2026: Weltbestand von 5 Millionen Robotern und Daten aus Brasilien
- ISO 9283:1998, Manipulierende Industrieroboter: Leistungsmerkmale und zugehörige Prüfverfahren
- ISO 10218-1:2025, Robotik: Sicherheitsanforderungen, Teil 1: Industrieroboter
- EVST Brasil, technische Datenblätter der QJAR-Linie
