Industriële Robots —
Typen, Fabrikanten en
Hoe de Juiste te Kiezen

Robotselectie is een van de beslissingen die het vaakst op basis van vertrouwdheid in plaats van geschiktheid worden genomen. De integrator gebruikt het merk dat hij kent, de fabrikant specificeert de robot van het vorige project, en het resultaat is een gearticuleerde robot die een taak uitvoert die een SCARA twee keer zo snel voor tweederde van de kosten zou uitvoeren — of een cobot geïnstalleerd waar een volledige industriële robot sneller, veiliger en goedkoper te integreren zou zijn geweest over zijn levensduur.

Dit artikel behandelt de voornaamste robotarchitecturen en hun prestatiekenmerken, de grote fabrikanten en hun vlaggenschip-modelfamilies, en een praktisch kader voor het afstemmen van het robottype op de toepassing. Het is gericht op ingenieurs en projectmanagers die robotselectiebeslissingen moeten nemen of beïnvloeden zonder een dedicated robotachtergrond.

Robotarchitecturen — Waarvoor Elk Type Geschikt Is

Gearticuleerde Robots (6-Assig)

De dominerende architectuur in de industriële robotica. Zes roterende gewrichten in een kinematische keten geven de robot zes vrijheidsgraden — voldoende om de eindeffector op elk punt in de werkenvelop en in elke oriëntatie te positioneren. Deze flexibiliteit maakt gearticuleerde robots de standaardkeuze voor taken die een willekeurige gereedschapsoriëntatie vereisen: lassen, spuiten, machinebelading, assemblage en materiaalhantering.

Ladingen variëren van minder dan een kilogram (kleine assemblage en dosering) tot meer dan 2.000 kg voor zware automotive hantering. Bereik typisch 500–4.000 mm. Het compromis voor flexibiliteit is mechanische complexiteit, hogere stukkosten ten opzichte van eenvoudigere architecturen, en langzamere maximale cyclustijden dan parallelle-schakelontwerpen voor eenvoudige pick-and-place bewerkingen.

SCARA-Robots (Selective Compliance Assembly Robot Arm)

Vierassige architectuur met twee horizontale roterende gewrichten en één verticale lineaire as plus rotatie. Inherent stijf in verticale richting (weerstaand aan neerwaartse krachten tijdens insertie) en soepel horizontaal (waardoor het gereedschap zichzelf in een gat kan lokaliseren). Dit maakt SCARA de optimale keuze voor insertietaken — PCB-assemblage, schroefoprijden, farmaceutische blisterverpakking en nauwkeurige componentassemblage.

Typische lading 1–20 kg, bereik 150–1.000 mm, cyclustijden aanzienlijk sneller dan gelijkwaardige gearticuleerde robots bij pure pick-and-place. Niet geschikt waar willekeurige gereedschapsoriëntatie nodig is — de eindeffectoras is altijd verticaal.

Delta-(Parallel-Schakel-)Robots

Drie (of vier) armen parallel verbonden met een enkelvoudig bewegend platform, aangedreven door motoren gemonteerd op een vaste basis. De parallelle kinematische structuur maakt zeer hoge versnelling en vertraging mogelijk — deltarobots zijn de snelste architectuur voor lichtgewicht pick-and-place, routinematig 150–200 picks per minuut bereikend die geen gearticuleerde robot kan evenaren bij vergelijkbare lading.

Lading typisch 1–15 kg, beperkt tot een relatief ondiepe werkkupel. Standaardtoepassing is highspeed voedsel-, farmaceutische en elektronica-verpakking. Niet geschikt waar laad- of bereiksvereisten de architectuurlimieten overschrijden.

Cartesische Robots / Portaalsystemen

Drie lineaire assen (X, Y, Z) samengesteld in een orthogonale structuur. De mechanische eenvoud produceert hoge stijfheid, hoge positioneernauwkeurigheid en zeer hoge laadcapaciteit voor de kosten. Portaalsystemen die grote gebieden overspannen kunnen tonnen aan. Ze zijn niet flexibel — de cartesische structuur kan niet om of onder een werkstuk reiken — maar voor toepassingen die die flexibiliteit niet nodig hebben (CNC-machinebelading, lasersnijden, groot-formaat pick-and-place), is cartesisch ontwerp vaak de meest kosteneffectieve benadering.

Collaboratieve Robots (Cobots)

Gearticuleerde robots (typisch 6-assig) ontworpen om in de buurt van of naast mensen te opereren zonder veiligheidshek, vertrouwend op kracht-momentdetectie, snelheids- en positiebewaking, en vermogens-/krachtbeperking om contact te detecteren en voor een letsel te stoppen. ISO/TS 15066 definieert de collaboratieve bedrijfsmodi en de contactkrachtgrenzen die het cobotontwerp regelen.

Belangrijke kenmerken en beperkingen:

• Lading: De meeste cobots zijn beoordeeld op 3–25 kg. Een klein aantal bereikt 35 kg.
• Snelheid: Cobots draaien op gereduceerde snelheid vergeleken met industriële robots — typisch 1–2 m/s maximale TCP-snelheid versus 3–5+ m/s voor industrieel. In collaboratieve modus wordt de maximale snelheid verder beperkt door de ISO/TS 15066-contactkrachtgrenzen.
• Programmering: Cobots zijn typisch eenvoudiger te programmeren — drag-to-teach, tabletinterfaces en grafische programmeeromgevingen verlagen de drempel voor eenvoudigere toepassingen.
• Risicobeoordeling: Ondanks het marketing elimineren cobots de noodzaak van een veiligheidsrisicobeoordeling niet. ISO/TS 15066 vereist een risicobeoordeling voor elke toepassing.

Belangrijkste Specificaties

Grote Fabrikanten en Modellfamilies

FANUC (Japan) — Marktleider op Volume

FANUC is de grootste robotfabrikant ter wereld op geïnstalleerde eenheden en domineert de automotive-, elektronica- en algemene industrie wereldwijd. Hun besturingssystemen worden beschouwd als klasselaatste in betrouwbaarheid. Goede beschikbaarheid van onderdelen en servicedekkingen in UK via FANUC UK.

• LR Mate 200iD — kleine 7 kg-gearticuleerde robot, 717 mm bereik. De referentie compact robot voor machinebelading, assemblage en dosering.
• M-10iA / M-20iD — middensegment, 12–20 kg. Algemeen lassen, assemblage, hantering. Enorme geïnstalleerde basis in de Britse maakindustrie.
• M-710iC — 50–70 kg. Zware machinebelading, materiaalhantering, palettisering bij matige snelheden.
• M-410iB/iC — 160–700 kg toegewijde palettiseerrobot. Een van de meest ingezette palettiseerders in voedsel en FMCG.
• CR-serie (CR-4iA tot CR-35iA) — FANUCs collaboratieve lijn, 4–35 kg. De CR-35iA heeft een van de hoogste ladingen beschikbaar in cobots.
• P-serie — spuitrobot met holle pols voor slangenrouting.
• SR-serie — SCARA-robots voor elektronica en kleine assemblage.

ABB Robotics (Zweden) — Sterkst in Booglassen

ABB heeft een van de breedste robotportefeuilles in alle industriesectoren, met bijzondere kracht in booglassen, automotive carrosserie, spuiten en materiaalhantering. Hun RobotStudio offline programmeersoftware behoort tot de meest capabele en gebruikte in de industrie. Sterk UK-service- en ondersteuningsnetwerk.

• IRB 1200 — compact 5–7 kg, 700–901 mm bereik. Kleine assemblage, elektronica, medische apparatuur.
• IRB 2600 — 12–20 kg, 1.650 mm bereik. De werkpaard-booglas-robot met uitstekende padnauwkeurigheid.
• IRB 4600 — 20–60 kg. Assemblage, persbelading, palettisering.
• IRB 6700 — 150–300 kg. Automotive puntlassen, zware assemblage, gieterij.
• IRB 360 FlexPicker — 1–8 kg deltarrobot. Het referentieproduct voor highspeed pick-and-place in voedsel, farma en verpakking. Tot 200 picks/min.
• IRB 14000 YuMi — tweearmige 7-assige collaboratieve robot, 0,5 kg per arm. Unieke architectuur voor kleine onderdelen elektronica-assemblage.
• GoFa CRB 15000 — 5 kg cobot. ABBs voornaamste enkele-arm collaboratief aanbod.

KUKA (Duitsland, nu Midea Group) — Automotive Benchmark

KUKA is de voorkeursrobot in de Europese automotive carrosseriebouw. KUKA.Sim offline programmeren is goed aangeschreven. UK-ondersteuning via KUKA Robotics UK.

• KR AGILUS — 6–10 kg, 706–1.101 mm. Snelste kleine industriële robot in het KUKA-assortiment.
• KR CYBERTECH — 8–22 kg. Booglassen, machinebelading, assemblage.
• KR QUANTEC — 90–270 kg. Automotive puntlassen, zware assemblage. De robot in vrijwel elke Europese autoassemblagefabriek.
• KR FORTEC / TITAN — 300–1.300 kg. Zeer zware hanteringstoepassingen.
• LBR iiwa 7 / 14 — 7–14 kg koppelgeregelde cobot met krachtdetectie in alle gewrichten. Voor nauwkeurige assemblage die contactkrachtregeling vereist.

Yaskawa Motoman (Japan) — Sterk in Lassen en Hantering

Yaskawa Motoman-robots hebben een bijzonder sterke positie in booglassen en palettisering. Goede UK-ondersteuning via Yaskawa Europe.

• GP-serie — algemeen doel gearticuleerd, 7–500 kg. Breed spectrum van industriële taken.
• AR-serie — booglas-geoptimaliseerd. Holle arm voor kabelmanagement.
• PL-serie — toegewijde palettiseerrobots. Rechtstreeks vergelijkbaar met FANUC M-410.
• HC-serie (HC10DT, HC20DT) — cobots 10–20 kg met huidgebaseerde contactdetectie.

Universal Robots (Denemarken) — Cobot-Marktleider

Universal Robots vond de moderne cobotmarkt uit en blijft de grootste speler op volume. Het UR-ecosysteem — UR+-marktplaats, grote geïnstalleerde basis, uitgebreid integratornetwerk — geeft UR een significant praktisch voordeel bij cobotimplementaties.

• UR3e — 3 kg, 500 mm. Tafelblad-assemblage, dosering, testen.
• UR5e — 5 kg, 850 mm. De wereldwijd meest ingezette cobot. Lichte assemblage, machinebelading, verpakking.
• UR10e — 10 kg, 1.300 mm. Palettisering bij lage snelheden, zwaardere assemblage, lassen.
• UR16e — 16 kg, 900 mm. Hogere lading bij matig bereik.
• UR20 — 20 kg, 1.750 mm. Palettisering en grote werkstukhantering.
• UR30 — 30 kg, 1.300 mm. Machinebelading voor grotere componenten.

Stäubli (Zwitserland) — Precisie en Reinruimte

Stäubli bezet een specifieke en waardevolle niche in toepassingen waar contaminatie, chemische bestendigheid of extreme precisie kritiek is. Hun volledig verzegelde armrobots zijn het referentieproduct voor farmaceutische productie, halfgeleiderfabricage en voedselverwerking met de hoogste hygiënestandaarden.

• RX-serie — 6-assig, ISO Klasse 5 reinruimte gecertificeerd.
• TX2-serie — compact, hoge precisie 6-assig. Medische apparatuur, optiek.
• TP80 Fast Picker — deltarobot voor highspeed voedsel- en farmaceutische verpakking.

Epson Robots (Japan) — SCARA-Specialisten

De robotafdeling van Epson produceert enkele van de beste SCARA-robots voor elektronica-assemblage en kleine onderdelen hantering. Een rationele keuze voor elke SCARA-toepassing in het ladingsbereik onder 5 kg.

Toepassingsgebaseerde Selectiegids

Cobot vs. Industriële Robot — De Werkelijke Beslissing

De cobot-vs.-industriële-robot-beslissing wordt vaak verkeerd geformuleerd. De vraag is niet «willen we naast de robot werken?» — het is «wat is het systeem met de laagste totale kosten dat aan de productievereiste voldoet?»

Cobots zijn werkelijk kosteneffectief wanneer:

• De toepassing flexibel is en frequent verandert
• Het productievolume laag tot gemiddeld is
• Vloerruimte beperkt is — cobots zonder hek kunnen in compacte cellen worden ingezet
• De integratiecomplexiteit laag is — het UR+-ecosysteem biedt een echte plug-and-play-voordeel voor eenvoudige toepassingen
• De lading onder 10 kg is

Industriële robots zijn de juiste keuze wanneer:

• Cyclustijd de beperking is — een industriële robot in een gehekte cel overtreft elke cobot aanzienlijk
• De lading 20–25 kg overschrijdt
• De toepassing continu draait bij hoge benutting
• Omgevingsomstandigheden dit vereisen — hoge temperatuur, corrosief, ATEX-gecertificeerde toepassingen

Veelvoorkomende Selectiefouten

1. Het gereedschapsgewicht negeren in de ladingberekening. Een robot beoordeeld op 10 kg met een 6 kg-grijper heeft 4 kg beschikbaar voor het werkstuk. Robotselectie met het bruto ladingscijfer levert onderdimensioneerde robots op.
2. Selecteren op bereik in plaats van werkenvelopvorm. Een robot kan het bereik hebben om een doelpunt te bereiken maar de geometrie van de werkenvelop kan het onmogelijk maken het in een bruikbare houding te bereiken. Controleren in simulatie voor selectie.
3. Aannemen dat cobots geen risicobeoordeling vereisen. CE-markering onder de Machinerichtlijn en ISO 10218-2-conformiteit vereisen een risicobeoordeling voor elke robotinstallatie.
4. Het controleurecosysteem niet overwegen. De robotcontroleur bepaalt hoe de robot integreert met de bredere cel — PLC-communicatie, visiontechnische interfaces, kracht-moment sensor-integratie.
5. Een robot selecteren zonder rekening te houden met de beschikbaarheid van onderdelen en service. In het VK hebben FANUC, ABB, KUKA, Yaskawa en Universal Robots gevestigde service- en onderdelennetwerken. Minder bekende merken kunnen aantrekkelijke stukprijzen bieden maar dragen een reëel risico van langdurige stilstand.
6. Een 6-assige robot specificeren waar een SCARA sneller en goedkoper zou zijn. Voor pure verticale pick-and-place assemblage in een enkel horizontaal vlak zal een SCARA een 6-assige robot overtreffen op cyclustijd en normaal gesproken minder kosten.

Samenvatting

Robotselectie begint met toepassingsanalyse, niet met merkvoorkeur. Definieer de lading (inclusief gereedschap), de bereiksenvelop, de vereiste cyclustijd, de omgevingsomstandigheden, de IP-vereiste en de integratiebeperkingen voordat producten worden bekeken. Selecteer dan de architectuur die fysiek geschikt is voor de taak — delta voor highspeed lichtgewicht pick-and-place, SCARA voor verticale insertieassemblage, gearticuleerd voor alles wat ruimtelijke flexibiliteit vereist — en binnen die architectuur, selecteer de fabrikant op basis van toepassingsgeschiktheid, controleurecosysteem en lokale ondersteuning.