aiMOOC

ABB-Roboterhandling Oberopfingen – IRB 7600 und IRT 710 für die Palettierung

QR-Code

Einleitung

Im Sägezentrum der Liebherr-Components Kirchdorf GmbH in Oberopfingen werden Stahlrohre und -stangen aus dem Lager zum Sägen und anschließend zur Palettierung geführt. Die ABB-Projektreportage vom 3. September 2026 belegt zwei IRB 8700 an den Sägeplätzen sowie einen IRB 7600 auf einer 19 Meter langen IRT-710-Verfahrachse für die Ablage an 17 Palettenplätzen. Genau diesen Materialfluss nutzt du als Ausgangspunkt für eine sichere, ausschließlich virtuelle Lernaufgabe.

Dein Lernziel: Du kannst Roboterpose, Schienenposition und Palettenplatz voneinander unterscheiden, in einem schematischen Koordinatensystem zuordnen, den Ablauf „Aufnehmen – Verfahren – Ablegen – Zurückfahren“ mit geeigneten Zwischenzuständen planen und Fehler in einer Simulation dokumentieren. Der Kurs richtet sich an Auszubildende im dritten Ausbildungsjahr der Mechatronik, Elektronik für Betriebstechnik und technischen Produktgestaltung. Die Zuordnung zur Jahresfolge ist eine redaktionelle Empfehlung und mit Ausbildungsbetrieb und Berufsschule abzustimmen.

Verbindliche Abgrenzung: Alle nachfolgend als „Lehrmodell“ oder „synthetisch“ bezeichneten Koordinaten, Geschwindigkeiten, Lasten, Abstände, Programme und Abläufe sind erfundene Übungsdaten, keine ABB-Parameter, keine Angaben zur konkreten Liebherr-Anlage und keine Bedienfreigaben. Es wird ausschließlich auf Papier oder in einer entkoppelten Simulationsumgebung gearbeitet. Arbeiten an der realen Maschine sind nur nach betrieblicher Unterweisung und unter qualifizierter Anleitung zulässig. Dieser unabhängige OER-Lernkurs ist kein offizieller Liebherr- oder ABB-Lehrgang und ersetzt keine Betriebsanweisung, Gefährdungsbeurteilung oder Freigabe. Es werden keine Betriebsgeheimnisse oder personenbezogenen Lerndaten benötigt.

Materialfluss im Sägezentrum und Zuständigkeiten

Was ist durch die Primärquelle belegt?

Die ABB-Reportage vom 03.09.2026 beschreibt Langgut mit bis zu neun Metern Länge, ein Kassettenlager, zwei Sägeplätze, eine vernetzte Zuschnittplanung, eine laserunterstützte Bestimmung von Greifhöhen und die robotergestützte Weitergabe. Das Material wird geschnitten und für den Transport auf Paletten abgelegt. Zwei IRB 8700 betreuen laut Quelle die Sägeplätze und können abhängig von der Aufgabe koordiniert arbeiten. Der IRB 7600 übernimmt dagegen den Zuschnitt aus der Säge und die Palettierung; der IRT 710 erweitert seine Verfahrposition in der Anlage.

Belegtes Element	Rolle im beschriebenen Verbund	Nicht daraus abzuleiten
Zwei ABB IRB 8700	Handling an den beiden Sägeplätzen	Keine reale Bahn oder zulässige Handhabungslast des IRB 7600
ABB IRB 7600	Übernimmt Zuschnitte und legt sie zur Abholung auf Paletten	Keine Freigabe für ein Lehrprogramm
IRT 710, 19 m	Verfahrachse des IRB 7600	Keine Angaben zu realer Fahrgeschwindigkeit oder Nutzverfahrgrenze
17 Palettenplätze	Ziele der nachgelagerten Ablage	Keine veröffentlichten exakten Koordinaten oder Belegungsregeln
Kanthölzer und Magnetgreifer	In der Reportage beschriebene Handhabungs- und Sicherungselemente	Kein Nachweis einer universellen Eignung für beliebige Werkstücke

Fehler beim Erstellen des Vorschaubildes:

Medienvergleich: ein fotografierter ABB-Industrieroboter in Villeneuve-d'Ascq, nicht der IRB 7600 aus Oberopfingen. Foto: Peter Potrowl, CC BY 2.5; Dateinachweis.

Kette statt einzelner Bewegung

Im Materialfluss wirken mehrere Systeme zusammen: Materialbestellung und Identifikation, Bereitstellung aus dem Lager, Zuschnitt, Übernahme, belegungsgeprüfte Palettierung und Abtransport. Ein Industrieroboter ist darin nur ein Aktor: Das Material kann rechnerisch am richtigen Ziel liegen und der Gesamtprozess trotzdem fehlerhaft sein, etwa weil eine Palette belegt, der Werkzeugzustand ungeklärt oder eine Lastsicherung noch nicht geprüft ist.

Eigenes Funktionsschema (redaktionelles Lehrschema, keine Anlagenzeichnung):

Kassettenlager	Sägeplatz	Übergabe	Palettenplatz	Weitertransport
Material-ID	Zuschnitt-ID	Greifstatus	Platz-ID und Belegung	Bereitmeldung
→	→	→	→	→

Die Funktionen „Übergabe“ und „Bereitmeldung“ benennen nur eine plausible Prozesslogik des Lehrmodells, keine veröffentlichte Steuerungssequenz der Originalanlage.

Was bedeutet Palettieren?

Palettierung ist das geordnete Zusammenfassen von Teilen auf einem Ladungsträger. Für runde Stahlteile sind Unterstützung, Rollen- und Kippverhalten, Greiflage, Stapelgeometrie sowie Transport- und Ladungssicherung besonders wichtig. Die ABB-Quelle berichtet ausdrücklich von Kanthölzern und einem auf Maß und Zuschnitt angepassten Ablegen. In deinem Modell zeichnest du die Teile und Auflagen zunächst nur als Blöcke; du leitest daraus keine technische Zulässigkeit für das reale Transportieren oder Stapeln ab.

Fehler beim Erstellen des Vorschaubildes:

Vergleichsfoto einer anderen Palettierzelle mit Gelenk- und Portalrobotik, nicht Oberopfingen. Tecnowey, CC BY-SA 3.0; Original und Lizenz.

Roboterpose, Schienenposition und Palettenkoordinaten

Drei Größen, drei Fragen

Roboterpose bezeichnet im gewählten Bezugssystem Lage und Orientierung des Werkzeuges beziehungsweise seines Werkzeugbezugspunktes (TCP). Verfahrachsposition q ist hier die eindimensionale Position des Robotersockels entlang der Schiene. Palettenplatz P ist ein Zielobjekt mit eigener Lage, Ausrichtung und Belegung. Alle drei sind unterschiedliche Informationen: Die korrekte Schienenposition allein garantiert weder eine passende TCP-Pose noch einen freien Palettenplatz. Die reale Roboterkinematik ist räumlich und mehrdeutig; du verwendest zunächst nur ein bewusst vereinfachtes zweidimensionales Lehrmodell.

Koordinatensysteme: Ein Weltbezug W ist ortsfest, der Roboterbasisbezug B bewegt sich mit q, und der Palettenbezug P ist relativ zum jeweiligen Platz definiert. Eine echte Kinematik erfordert Achs- und Werkzeugkalibrierung, Orientierungen und kollisionsfreie Bewegungsvolumina. Kein einfacher Zahlenvergleich ersetzt diese Nachweise.

Verifiziertes generisches Schema kartesischer Achsen, nicht die Geometrie des IRT 710. Vektorisierung: Д.Ильин, CC0; Wikimedia Commons.

Synthetisches ebenes Koordinatenmodell

Festlegung nur für die Übung: q wächst entlang der x-Achse. Die gewählte x-Komponente des TCP relativ zum Sockel heißt r_x. Dann gilt x_TCP = q + r_x. In diesem reduzierten Beispiel bleiben y und z beim reinen Schienenwechsel unverändert; für reale Rotationen, Beschleunigungen und Koordinatentransformationen gilt diese Vereinfachung nicht.

Rechenbeispiel: q = 7,20 m; r_x = +0,80 m. Daraus x_TCP = 7,20 m + 0,80 m = 8,00 m. Der synthetische Zielplatz P08 hat x = 8,00 m und y = +1,50 m. Seine Höhe und Werkzeugorientierung sind gesondert zu berücksichtigen. Wird q irrtümlich mit x_TCP gleichgesetzt, liegt die virtuelle Position im Beispiel um 0,80 m falsch.

Eigene schematische Draufsicht auf eine 19-m-Schiene (keine reale Standortskizze):

x-Bereich	Beispielpunkte auf der Schiene	Übungszweck
0,00–6,99 m	q = 2,00 m	synthetische Abholregion
7,00–12,99 m	q = 7,20 m; Ziel P08 bei x = 8,00 m	Ablageplanung
13,00–19,00 m	Ziel P17 bei x = 17,00 m	weiterer Palettenbereich

Wichtig: Die Abbildung der gesamten 19 m auf zulässige q-Werte ist nicht durch die Quelle belegt. Die Bereiche und Standorte werden hier nur auf einer gezeichneten Lehrskala gesetzt.

Beispiel für eine Platzliste

Vollständig synthetische, bewusst gleichmäßige Rasterannahme: Die 17 virtuellen Plätze P01 bis P17 erhalten x(P_i) = 1,00 m + (i − 1) · 1,00 m und alle y = 1,50 m. Damit ist P01 bei 1,00 m, P08 bei 8,00 m und P17 bei 17,00 m. Daraus folgt nicht, dass die echten 17 Plätze in Oberopfingen regelmäßig angeordnet sind.

Virtueller Platz	x-Wert	Virtueller Status	Entscheidung
P01	1,00 m	belegt	nicht anfahren
P08	8,00 m	frei, Stützen eingeplant	als Übungsziel vorsehen
P17	17,00 m	Status unbekannt	erst Status klären

Ein fehlender oder zweideutiger Belegungsstatus ist ein Stoppkriterium im Modell. Eine ungewisse Position darf niemals stillschweigend durch einen angenommenen Wert ersetzt werden.

Sichere Zwischenzustände in einer Simulation

Zustandsmaschine anstelle einer unkontrollierten Punktliste

Beim virtuell geplanten Transport eines Zuschnitts ist nicht nur der Endpunkt entscheidend. Die Sequenz benötigt Zustände und Übergangsbedingungen. Nutze diese didaktische Zustandsmaschine als Prüfgegenstand, nicht als ABB-RAPID-Code, reale Sicherheitslogik oder Abnahmevorgabe.

Zustand	Simulationserwartung	Bedingung für den nächsten Modellschritt
S0 Auftrag geklärt	Werkstück-ID, Ziel und Platzstatus bekannt	synthetische Daten vollständig
S1 Aufnahme vorbereitet	Greiferzustand als offen angezeigt	Abholpunkt virtuell erreichbar
S2 Aufnahme bestätigt	Werkstück virtuell erfasst	simulierte Greifprüfung erfolgreich
S3 Transportfreipose	Werkstück virtuell über Hinderniszonen	durchgehende Kollisionsprüfung bestanden
S4 Position vor Ablage	Schienenposition und TCP-Ziel passen	Platz frei und virtuelle Auflage vorbereitet
S5 Absenken	Bauteil wird zu den Modellauflagen bewegt	sichere Modellauflage bestätigt
S6 Ablegen bestätigt	virtuelle Last ruht am Ziel; Greiferstatus frei	Modellfreigabe zum Wegbewegen
S7 Rückzug	Greifer fährt zuerst aus dem Ablagebereich	Rückzugsraum im Modell frei
S8 Rückfahrt	nur danach Fahrt zu nächster virtueller Position	Modellziel und Transportweg geprüft

Merksatz: Erst den Ablagezustand prüfen, dann den TCP aus der unmittelbaren Umgebung des Werkstücks lösen und schließlich die weitere Verfahrbewegung betrachten. Ein „fertiger“ Palettenauftrag ist nicht schon durch das bloße Erreichen seiner Koordinate nachgewiesen.

Eigene Wenn-dann-Entscheidungsgrafik

Prüfpunkt	Ja-Zweig	Nein-Zweig
Auftrag und Platzstatus eindeutig?	S1 vorbereiten	im Modell anhalten und Daten ergänzen
Greifzustand bestätigt?	S3 kollisionsprüfen	Aufnahme als nicht abgeschlossen markieren
Volumen der Freifahrt frei?	S4 zulassen	virtuelle Trajektorie verwerfen
Ablage und Lastauflage bestätigt?	S7 Rückzug prüfen	Greifer nicht als frei kennzeichnen
Rückzugsvolumen frei?	S8 simulieren	virtuellen Weg anpassen und neu testen

Typischer Fehler: Eine Bahn wird nur durch TCP-Stützpunkte beurteilt. Das greift zu kurz: Roboterarme, Greifer und Werkstück haben räumliche Abmessungen; geprüft werden muss die gesamte überstrichene Geometrie im Simulationsmodell. Ebenso genügt eine optisch grüne Bildschirmmarkierung allein nicht als echte Sicherheitsfreigabe.

Video: ABB Robotics, „RobotStudio Tutorial | Creating a collision free path“, 2022; englischsprachiges Herstellertutorial zur Offline-Bahnprüfung. Nur Simulation, keine Übernahme von Bewegungen in die Anlage. Videoquelle.

Schutzfunktionen sind keine Lehrwerte

Die ABB-Projektreportage nennt Schutzzäune, eine zweistufige Lichtschranke in der Ladezone und SafeMove. Ihre konkreten Funktionsgrenzen, Stoppzeiten, Übergaben, Betriebsarten, Zugangsrechte und Abnahmen sind nicht Bestandteil dieses Kurses und dürfen nicht erraten werden. Ein Versuchsfall „Zugang erkannt“ bedeutet in der Simulation: Ablauf blockieren und Meldung dokumentieren, keinesfalls Schutztechnik in der Praxis prüfen oder überbrücken.

Fehler beim Erstellen des Vorschaubildes:

Unabhängiges Palettierungsbeispiel in einer Bäckerei mit KUKA-Robotern, keine ABB-/Liebherr-Anlage. Foto: KUKA Roboter GmbH/Bachmann, von Rechteinhaber gemeinfrei bereitgestellt; Nachweis.

Rechnen mit ausdrücklich erfundenen Lehrwerten

Beispielrechnung für ein ideales Rundrohr

Synthetische Daten: Rohrlänge L = 2,40 m, Außendurchmesser D = 0,090 m, Wanddicke t = 0,006 m, angenommene Dichte ρ = 7850 kg/m³. Die Innenweite ist d = D − 2t = 0,078 m. Die ideale Querschnittsfläche folgt aus A = π/4 · (D² − d²) = π/4 · (0,008100 − 0,006084) m² ≈ 0,001583 m². Daraus ergibt sich V = A · L ≈ 0,003800 m³ und m = V · ρ ≈ 29,83 kg je Modellrohr.

Bei vier Modellrohren ergeben sich 4 · 29,83 kg = 119,32 kg. Mit einer frei erfundenen Greifermasse von 35,00 kg wären es rechnerisch 154,32 kg. Das ist kein Tragfähigkeits-, Schwerpunkt-, Greifkraft-, Magnetkraft-, Schwingungs- oder Sicherheitsnachweis für irgendeine ABB-Konfiguration. Eine reale Lastfreigabe erfordert hersteller- und anlagenbezogene Prüfungen durch Qualifizierte.

Eingabe	Wert	Herkunft
Rohrlänge	2,40 m	frei erfundener Lehrwert
Außendurchmesser und Wanddicke	90 mm; 6 mm	frei erfundene Lehrwerte
Dichte	7850 kg/m³	vereinfachende Unterrichtsannahme für Stahl
Greifermasse	35 kg	frei erfundener Lehrwert
Palettenplätze	17	in ABB-Projektreportage belegt, nicht deren Lage

Verfahrweg, theoretische Zeit und Takt

Für eine synthetische, gleichförmige Bewegung auf einer Schiene wählst du d = 10,0 m und v = 0,50 m/s. Der idealisierte Zeitanteil beträgt t = d/v = 20,0 s. Beschleunigung, Bremsen, Hindernisse, Mehrfachachsen, Wartezeiten und Sicherheitstechnik fehlen. Daher ist 20 s weder die reale Bewegungszeit noch ein freigegebener Sollwert.

Zusätzlich setzt die Übung frei erfundene Phasenwerte: Aufnahme 8 s, Verfahren 20 s, Positionieren 12 s, Ablegen 10 s, Rückzug 6 s. Die rechnerische Summe ist 56 s pro Zyklus; für 24 Zyklen sind dies 1344 s = 22,4 min. Mit einem rein didaktischen Zeitaufschlag von 10 % werden es 61,6 s je Zyklus und 24,64 min für 24 Zyklen. Die Werte dienen ausschließlich zum Prüfen von Formeln und Annahmen.

Eigenes Balkendiagramm, die Balken zeigen nur erfundene Sekundenwerte:

Phase	Zeit	relative Balkenlänge
Aufnahme	8 s	████
Schienenbewegung	20 s	██████████
Positionieren	12 s	██████
Ablegen	10 s	█████
Rückzug	6 s	███

Bei einer ebenso erfundenen Aufnahmekapazität von sechs Modellschnitten je Platz entsprächen 17 Plätze rein arithmetisch 102 Schnitten; daraus folgt keine tatsächliche Lager- oder Stapelkapazität. Unterschiedliche Längen, Gewichte, Auflagen, Zuordnungen und Belegungen sind nicht berücksichtigt.

Video: ABB Robotics, „RobotStudio Tutorial – Getting Started 3/5“, 2024; englischsprachiges Original zu Werkzeugen und virtuellen Bahnen. Originalvideo.

Ein konstruiertes 3D-Modell ist kein Sicherheitsnachweis

Eine rein zweidimensionale Rechnung prüft nur eine Koordinate. Zur vollständigen Simulation gehören zumindest Form, Orientierung, Werkzeugreferenz, Bauteilabmessungen, Achsstellungen, zeitabhängige Bewegung, mögliche Verfahrbereiche und Hindernisgeometrie. Sensordaten, abgeleitete Funktionsfreigaben und Sicherheitsnachweise können dadurch nicht ersetzt werden. Im Zweifel hat die technische Dokumentation unter Aufsicht qualifizierter Fachkräfte Vorrang.

Berufsbezogene Simulation, Prüfungen und Modellfall

Ein Prüfprotokoll für alle drei Ausbildungsberufe

Mechatronikerinnen und Mechatroniker betrachten Bewegungsfolge, Werkzeugbezug und Sensor-Rückmeldungen. Elektronikerinnen und Elektroniker für Betriebstechnik untersuchen im Lehrmodell logische Signalzustände, gesperrte Übergänge und Fehleranzeigen ohne Zugriff auf reale Hardware. Technische Produktdesignerinnen und Produktdesigner prüfen Geometrie, Kollisionskörper, Maßbezug, Zeichnungsableitung und Änderungsstände. Alle dokumentieren gemeinsam Annahmen, Soll- und Istzustand und die Grenze zwischen Simulation und betrieblicher Realität.

Simulations-Test	Erwartung	Modellnachweis
Zielplatz frei und alle Daten vorhanden	plausible Ablegereihenfolge	Ablaufprotokoll mit Zuständen S0 bis S8
Zielplatz als belegt markiert	Abbruch vor Ablage	Fehlermeldung und geänderter Belegungsplan
Werkzeugstatus unbekannt	kein Übergang in Transport	Sperrvermerk im Testprotokoll
Transportkorridor blockiert	andere virtuelle Zwischenpose erforderlich	Vorher-nachher-Skizze der Kollisionskörper
virtuelle Türmeldung aktiv	kein Freigabevermerk im Modell	Dokumentation des angehaltenen Testfalls

Die Vorgänge sind ausschließlich synthetische Testfälle; daraus lassen sich weder reale Diagnosecodes noch Sicherheitsschaltungen, Not-Halt-Antworten oder Serviceanweisungen ableiten.

Fehler beim Erstellen des Vorschaubildes:

ABB-Industrieroboter als allgemeines Anschauungsfoto; nicht die Oberopfinger Palettierstation. Peter Potrowl, CC BY 2.5; Bild- und Rechtenachweis.

Video: ABB Robotics, „RobotStudio Tutorial – Getting Started 1/5“, 2024; englischsprachige Einführung in ein virtuelles Projekt. Videoquelle.

Berufstypischer Modellfall: Vier Rohrzuschnitte auf P08

Ausgangsauftrag (vollständig synthetische Fallakte M-08): In einer 2D-/3D-Übung sollen vier identische Modellrohre auf einen virtuellen Palettenplatz P08 verteilt werden. Der Transport startet bei q = 2,00 m; die geplante Ablage-Schienenposition ist q = 7,20 m. Die TCP-Längskoordinate relativ zur Basis beträgt dann +0,80 m. P08 hat den synthetischen x-Zielwert 8,00 m und y = 1,50 m. Die Darstellungen zeigen vier Ablageobjekte auf vorbereiteten virtuellen Stützen, niemals eine tatsächliche zulässige Stapellage.

Zusatzdaten für die Aufgabe: Pro Modellrohr L = 2,40 m, D = 90 mm, t = 6 mm, ρ = 7850 kg/m³; erfundene Greifermasse 35 kg. Ein virtuelles Hindernis belegt den Bereich x = 6,0 bis 6,6 m bis zur Höhe z = 1,20 m. Für die Punkt-Skizze wird eine freie Modellhöhe z = 1,70 m vorgeschlagen und zusätzlich eine zeichnerische Sicherheitszugabe von 0,20 m eingeplant. Eine wirkliche Freigängigkeit ist damit noch nicht bewiesen. Im idealisierten Weg-Zeit-Modell beträgt die Schienenstrecke 5,20 m bei v = 0,40 m/s. Es gibt keinen Anschluss an einen echten Robotercontroller.

Dein Arbeitsauftrag: Ordne alle drei Bezugswerte, entwirf eine virtuelle Auflagebelegung für die vier Rohre, berechne theoretische Last und Schienenzeit, ordne die Zustände von Aufnahme bis Rückzug und nenne vier Abbruchkriterien. Erstelle eine Seite mit überprüfbaren Annahmen sowie eine simulierte Prüfsequenz. Teile weder Anlagenprogramme noch echte Sensordaten.

Musterlösung mit Rechenweg:

Koordinaten: x_TCP = q + r_x = 7,20 m + 0,80 m = 8,00 m; y = 1,50 m wird als zusätzlicher Zielwert gesetzt. Die Schienenposition ist nicht die TCP-Position.
Masse: d = 0,090 m − 2 · 0,006 m = 0,078 m; A ≈ 0,001583 m²; m_Rohr ≈ 29,83 kg. Vier Rohre ≈ 119,32 kg; mit dem erfundenen Greifer ≈ 154,32 kg. Keine zulässige Nutzlast wird daraus abgeleitet.
Schienenzeit: d_q = 7,20 m − 2,00 m = 5,20 m; t_ideal = 5,20 m / 0,40 m/s = 13,0 s, ohne Beschleunigen, Bremsen und parallele Bewegungen.
Korridor: Eine Punkt-Skizze könnte z = 1,70 m statt z = 1,20 m wählen; die Differenz 0,50 m übertrifft den angenommenen Modellzuschlag 0,20 m. Die volle Bewegung aller Geometrien muss dennoch im virtuellen Volumen geprüft werden.
Ablauf: S0 Zielstatus → S1 Aufnahme vorbereiten → S2 Modellgriff bestätigen → S3 Transportfreipose → S4 über P08 → S5 absenken → S6 Auflage und Freigabe bestätigen → S7 ohne Kollision zurückziehen → S8 erst danach Rückfahrt prüfen.
Störungen: P08 belegt, Greifstatus unklar, virtuelle Hinderniskollision oder fehlende Positionsinformation verhindern die nächste Modellfreigabe. Prüflog und geänderte Skizze dokumentieren die Korrektur.

Eigene 2×2-Belegungsskizze – ausdrücklich nicht maßstäblich und keine Ladungssicherungsanweisung:

P08, Modellreihe	linke virtuelle Auflage	rechte virtuelle Auflage
vordere Zeichnungsreihe	Rohr A	Rohr B
hintere Zeichnungsreihe	Rohr C	Rohr D

Bewertungsraster (20 Punkte):

Kriterium	Punkte	Erfüllung
Quelle und Abgrenzung	0–4	reale Anlagendaten sauber von erfundenen Modellwerten getrennt
Koordinaten und Bezugssysteme	0–4	q, r_x, P08 und Rechnung korrekt
Masse und Zeit	0–4	Einheiten, Formeln, Zwischenwerte und Grenzen nachvollziehbar
Zwischenzustände und Störungen	0–4	Ablage vor Rückfahrt geprüft, mindestens vier Sperrkriterien erkannt
Prüfprotokoll und Dokumentation	0–4	klar beschriftete Skizze, Quellen, Modellgrenzen und Ergebnisprüfung

Auswertung: 18–20 Punkte = sehr sicher im Lehrmodell; 14–17 Punkte = weitgehend stimmig; 10–13 Punkte = wichtige Nacharbeit; 0–9 Punkte = Modell erneut bearbeiten. Die Stufen sind pädagogisch und keine reale Bedienqualifikation.

Zusätzliches Animationsbeispiel: „ABB IRB 7600 Palletizing Robot“, veröffentlicht auf Vimeo durch „Friday“. Laut Videobeschreibung ein in Blender gerendertes Kinematikmodell, keine Aufnahme von Oberopfingen und kein reales Programm. Einbettung der Urheberplattform, keine OER-Lizenz behauptet. Video und Herkunft.

Typische Denkfehler und Korrekturen

Irrtum	Warum problematisch?	Korrektur im Unterricht
„q ist die Ablagekoordinate“	Werkzeugversatz fehlt	q und r_x getrennt dokumentieren
„P08 ist erreichbar, also frei“	Raumlage ist nicht Belegung	Status vor Ablauf prüfen
„Punktbahn ohne Kollision reicht“	Schwenkvolumen und Lastgeometrie fehlen	komplette virtuelle Geometrie prüfen
„Greifer öffnen beendet die Aufgabe“	Rückzug kann Auflage berühren	Zustand S7 getrennt testen
„Aus der Rechnung folgt eine Herstellerfreigabe“	Tragfähigkeit und Sicherheitskonzept fehlen	Rechnung ausdrücklich als Lehrannahme markieren

Interaktive Aufgaben

Fachquiz mit zehn Multiple-Choice-Fragen

Welche Funktion erfüllt laut ABB-Reportage der IRB 7600 in Oberopfingen? (Er legt Zuschnitte aus der Säge auf Paletten ab) (!Er ersetzt die gesamte Lagerverwaltung) (!Er betreibt den Linienlaser als einziges Bauteil) (!Er dient ausschließlich zum Lackieren)

Welche Länge hat die in der Reportage genannte IRT-710-Verfahrachse? (19 Meter) (!9 Meter) (!17 Meter) (!29 Meter)

Was kennzeichnet die TCP-Pose in der Robotik? (Position und Orientierung des Werkzeugbezugspunktes) (!Ausschließlich die Schienenlänge) (!Nur die Anzahl freier Paletten) (!Allein die Temperatur des Motors)

Was beschreibt q im vereinfachten Lehrmodell? (Die Position des Robotersockels entlang der Schiene) (!Die Anzahl der Rohre pro Palette) (!Den Außendurchmesser des Greifers) (!Die Höhe der Lagerhalle)

Wie groß ist x_TCP bei q gleich 7,20 m und r_x gleich 0,80 m? (8,00 m) (!6,40 m) (!7,20 m) (!0,80 m)

Wie viele Palettenplätze beschreibt die ABB-Primärquelle? (17 Palettenplätze) (!Zwei Palettenplätze) (!Neun Palettenplätze) (!Siebzig Palettenplätze)

Welche Reihenfolge ist nach dem virtuellen Ablegen richtig? (Ablage bestätigen dann rückziehen dann Rückfahrt prüfen) (!Zuerst Schienenfahrt und danach Greifer öffnen) (!Rückfahrt vor der Prüfung des Zielplatzes starten) (!Werkstück während des Rückzugs ungeprüft verschieben)

Was ist bei unbekanntem Greifstatus im Lehrmodell zu tun? (Den nächsten Modellübergang sperren und den Zustand klären) (!Die Werkstückmasse automatisch als null annehmen) (!Den unklaren Zustand als Freigabe interpretieren) (!Das virtuelle Hindernis ausschalten)

Wie lange dauert eine idealisierte gleichförmige Fahrt von 10 m bei 0,50 m pro Sekunde? (20 Sekunden) (!5 Sekunden) (!50 Sekunden) (!200 Sekunden)

Was zeigt die im Text gerechnete Masse von ungefähr 29,83 kg? (Die theoretische Masse eines frei definierten Modellrohrs) (!Die garantierte reale Traglast des IRB 7600) (!Die reale Masse der IRT-710-Schiene) (!Den zulässigen Palettenhöchstwert)

Memory: Fachbegriff und Bedeutung

Finde die zusammengehörigen Begriffe und Beschreibungen. Alle Zuordnungen betreffen entweder belegte Systemteile oder ausdrücklich erklärte Lehrkonzepte.

IRT 710	Im Fallbeispiel belegte lineare Verfahrachse
IRB 7600	Roboter für Zuschnittablage und Palettierung
IRB 8700	Roboter an den beiden Sägeplätzen
TCP	Bezugspunkt des virtuellen Greifwerkzeugs
Weltkoordinaten	Ortsfester Bezugsrahmen einer Modellzelle
Palettenplatz	Eindeutig gekennzeichnetes Ablageziel
Freipose	Zwischenstellung zur virtuellen Kollisionsprüfung

Drag and Drop: Zustände und Modellfunktion

Ordne fünf unterschiedliche Prozessbegriffe ihrer Funktion zu.

Passenden Begriff zuordnen	Funktion im Lehrmodell
Auftragsprüfung	Identität und Palettenstatus vorab klären
Aufnahmepose	Greifpunkt am virtuellen Zuschnitt erreichen
Transportfreipose	Geometrisch geprüften Abstand zu Hindernissen herstellen
Ablagekontrolle	Auflage und Greiferzustand vor Rückzug prüfen
Rückzugsbewegung	Werkzeug aus dem unmittelbaren Ablagebereich lösen

Kreuzworträtsel mit sechs Fachbegriffen

Trage zu jedem Hinweis genau ein Fachwort ein.

Palettierung	Wie heißt das geordnete Ablegen mehrerer Werkstücke auf einem Ladungsträger?
Verfahrachse	Welche lineare Bewegungseinrichtung trägt in diesem Fall den Roboter?
Greifer	Welches Werkzeug hält das Werkstück während der Aufnahme?
Werkzeug	Woran wird in der Robotik der TCP befestigt beziehungsweise definiert?
Freipose	Wie heißt eine Zwischenstellung mit vorgesehenem Abstand zu Modellhindernissen?
Kollision	Wie heißt die unerwünschte räumliche Berührung zweier Modellkörper?

LearningApps

Finde passende frei zugängliche Zuordnungs- und Übungsangebote über die thematische LearningApps-Suche. Die Suche ist keine Behauptung, dass bereits eine geprüfte individuelle App zu dieser Maschine existiert.

Lückentext

Ergänze die Begriffe jeweils anhand der Fachkapitel; jede Aussage enthält genau eine Lücke.

Die für die Palettierung in Oberopfingen dokumentierte Robotertype heißt

.

Die lineare Verfahreinrichtung trägt die Bezeichnung

.

Die ABB-Reportage nennt insgesamt

Palettenplätze.

Der Bezugspunkt des Werkzeugs wird kurz

genannt.

Im zweidimensionalen Lehrmodell addierst du zur Schienenposition den

.

Vor der Ablage wird der Status des

geprüft.

Erst nach dem Ablegen prüfst du den kollisionsfreien

.

Unbekannte Sicherheitszustände führen im Modell zu einer

.

Die Rechenaufgaben verwenden ausdrücklich

.

Offene Aufgaben

Bearbeite die Aufgaben ohne Verbindung zur realen Anlage. Die Musterlösungen sind Vergleichsmaßstäbe und können in der beruflichen Lerngruppe begründet erweitert werden.

Leicht

Bauteile: Zeichne eine Fünf-Stationen-Skizze mit Lager, Säge, IRB 7600, IRT 710 und Palette. Musterlösung: Die Kette ist beschriftet; die beiden IRB 8700 sind am Sägeplatz, der IRB 7600 an der Ablage zugeordnet.
Belege: Lege eine Tabelle mit drei belegten und drei nicht belegten Anlagenangaben an. Musterlösung: 19 m, 17 Plätze und IRB 7600 sind belegt; Geschwindigkeit, Palettenkoordinaten und Traglastfreigabe nicht.
Koordinaten: Markiere auf einer Zeichnung q gleich 7,20 m sowie den TCP-Versatz von 0,80 m. Musterlösung: Der TCP liegt im Lehrmodell bei x gleich 8,00 m.
Fachwörter: Formuliere Kurzdefinitionen für Pose, TCP, Verfahrachse und Palettenplatz. Musterlösung: Pose ist Position plus Orientierung; TCP Werkzeugpunkt; Verfahrachse lineare Sockelbewegung; Palettenplatz bezeichnet das Ablageziel.

Standard

Ablageplanung: Lege eine synthetische Platzliste P01 bis P17 an und markiere P08 frei sowie P17 ungeklärt. Musterlösung: Eine Modellfahrt zu P08 ist nur nach weiteren Prüfungen planbar, P17 bleibt gesperrt.
Kollisionsskizze: Erstelle eine Seitenansicht mit dem Modellhindernis bis 1,20 m und einer nur skizzierten Freihöhe 1,70 m. Musterlösung: Die Punktdifferenz beträgt 0,50 m; eine vollständige Kollisionsprüfung bleibt notwendig.
Rohrberechnung: Berechne aus L gleich 2,40 m, D gleich 90 mm, t gleich 6 mm die ideale Rohrmasse bei 7850 kg pro Kubikmeter. Musterlösung: Innendurchmesser 78 mm, Fläche rund 0,001583 Quadratmeter, Masse rund 29,83 kg.
Zustandsdiagramm: Zeichne S0 bis S8 und markiere den Übergang nach bestätigter Ablage. Musterlösung: Zuerst S6 Ablage bestätigen, dann S7 Rückzug und erst danach S8 Rückfahrt prüfen.

Schwer

Signalzustände: Entwickle eine textuelle Wenn-dann-Tabelle für belegt, Greifstatus unklar und virtuelle Kollisionswarnung. Musterlösung: Alle drei Fälle sperren den passenden Folgezustand und erzeugen einen protokollierten Fehler.
Taktvergleich: Berechne 24 Modellzyklen à 56 s und mit zehn Prozent Zeitaufschlag. Musterlösung: 22,4 min ohne und 24,64 min mit Zuschlag, ohne Anspruch auf reale Taktzeit.
Virtuelle Konstruktion: Skizziere ein vereinfachtes 3D-Modell von Schiene, Robotersockel, Werkzeug und vier Teilen mit benannten Bezugssystemen. Musterlösung: W ist ortsfest, B wird um q verschoben, P08 ist separat referenziert; unbekannte Abmessungen sind als künstlich gekennzeichnet.
Prüfvideo: Erstelle ein kurzes kommentiertes Bildschirmvideo der reinen Simulation mit Nominalfall und gesperrtem Fall. Musterlösung: Es zeigt Auftrag, Freipose, Ablage, Rückzug und eine verständliche Sperrmeldung; keine echte Anlage oder echten Datensätze.

Lernkontrolle

Nutze diese zusätzlichen, anwendungsorientierten Prüfungen nach den interaktiven Übungen:

Fehleranalyse: Vergleiche zwei Simulationen mit identischem q, aber unterschiedlichem Werkzeugversatz. Warum kann nur eine das Ziel treffen? Erwartung: x_TCP hängt von q und r_x gemeinsam ab; die Zeichnung und Rechnung belegen den Unterschied.
Quellenkritik: Welche Aussage belegt die ABB-Reportage und welche ist ein Modellwert? Erwartung: 19 m und 17 Plätze sind belegt; 0,40 m/s und P08-Koordinate sind frei definiert.
Prozesslogik: Prüfe einen Ablauf, der nach Absenken sofort die Schiene verschiebt. Erwartung: Ablegebestätigung und kollisionsgeprüfter Rückzug fehlen.
Geometrieprüfung: Erläutere, warum ein einzelner TCP ohne Kollision nicht genügt. Erwartung: Werkzeug, Werkstück und Roboterkörper überstreichen Volumina und können Hindernisse berühren.
Fehlerpriorisierung: Ein Ziel ist frei, der Greifstatus jedoch unbekannt. Welche Entscheidung ist richtig? Erwartung: Folgeschritt im Modell sperren, Sensorzustand und Daten prüfen, keine reale Freigabe fingieren.
Maßstabswechsel: Begründe, warum die Rechnung von 154,32 kg keine reale Tragfähigkeit bestätigt. Erwartung: Lastschwerpunkt, Anlagenvariante, Dynamik, Greiftechnik und Herstellernachweise fehlen.
Transfer: Ordne einem Team aus drei Ausbildungsberufen je einen Beitrag zur Simulation zu. Erwartung: Prozess und Sensorik, logische Signalzustände sowie CAD-Geometrie und Dokumentation ergänzen sich.

Lernnachweis

Als Lernnachweis reichst du ein synthetisches Portfolio ein: (1) Materialflussskizze mit klarer Quellenzuordnung, (2) Koordinatentabelle für q, TCP und P08, (3) nachvollziehbare Masse- und Zeitrechnungen mit Einheiten, (4) Ablauf-/Zustandsdiagramm S0 bis S8, (5) zwei simulierte Testfälle mit dokumentierter Sperre beziehungsweise Ablagefolge, (6) eine eigene Kollisionsskizze, (7) die Lösung des Modellfalls samt Bewertungsraster, (8) eine Reflexion der Grenzen zwischen Unterrichtsmodell und realer Anlage. Zeichnungen und Bildschirmaufnahmen enthalten ausschließlich selbst erstellte Lehrdaten.

Selbstcheck: Kannst du eine belegte Quelle von einer Modellannahme unterscheiden? Kannst du q und TCP korrekt verrechnen? Kannst du erklären, wann eine Ablage abgeschlossen ist und weshalb erst danach der Rückzug gesondert geprüft wird? Kannst du eine falsche „Freigabe“ in einer Simulation erkennen, ohne an eine Maschine zu gehen?

OER und Wikipedia

Quellenstand der beschriebenen Anlage: 3. September 2026. Fachlich geprüft anhand der offen zugänglichen Originalquelle und der nachstehend verifizierten Medienseiten. Die Anlagenbilder im ABB-Artikel sind nicht als frei lizenziert nachgewiesen und werden daher nur verlinkt, nicht unberechtigt als Commons-Datei nachgebildet.

ABB Destination Zukunft: Präzision auf neun Metern – Liebherr-Sägezentrum (03.09.2026). Primärbeleg für Maschinenverbund, Materialfluss, Verfahrachse, Palettenplätze und beschriebene Schutzmaßnahmen; redaktioneller Herstellerbeitrag, kein technischer Abnahmenachweis.
ABB Robotics: RobotStudio-Tutorials. Herstelleranleitungen zur virtuellen Simulation (englisch); nicht für die reale Inbetriebnahme dieses Lernfalls verwenden.
Wikipedia: Industrieroboter. Hintergrund zu TCP, Koordinatensystemen, Posen und Kinematik; Wikipedia ist nicht die Primärquelle für Oberopfingen.
Wikipedia: Palettierer. Hintergrund zu verschiedenen Palettierkonzepten.

Verifizierte Bildquellen und Rechte – jedes Bild zeigt eine Vergleichssituation oder ein allgemeines Schema, niemals eine behauptete Aufnahme des konkreten IRB 7600 in Oberopfingen:

Mediendatei	Verifizierte Dateiseite	Urheber	Lizenz / Rechtenachweis
File:Robot ABB 4.jpg	Wikimedia Commons	Peter Potrowl	CC BY 2.5
File:Robot ABB 5.jpg	Wikimedia Commons	Peter Potrowl	CC BY 2.5
File:Celula paletizado con robot antropomorfico y portico tecno-840.jpg	Wikimedia Commons	Tecnowey	CC BY-SA 3.0
File:Descartes system 3D.svg	Wikimedia Commons	Д.Ильин, nach Ygrek	CC0
File:Factory Automation Robotics Palettizing Bread.jpg	Wikimedia Commons	KUKA Roboter GmbH / Bachmann	Gemeinfrei laut Dateiseite

Videonachweise: Die folgenden Videos werden lediglich über die ursprüngliche Videoplattform eingebettet; daraus folgt keine offene Nachnutzungslizenz.

Videoadresse	Verifizierte Quelle	Kanal / Urheber	Nutzungsstatus
https://www.youtube.com/watch?v=h3D0hbKQq8E	Collision free path, 2022	ABB Robotics	Originalplattform, Rechte beim Anbieter
https://www.youtube.com/watch?v=YwbC549mWWQ	Getting Started 3/5, 2024	ABB Robotics	Originalplattform, Rechte beim Anbieter
https://www.youtube.com/watch?v=gLQQtWKNmyE	Getting Started 1/5, 2024	ABB Robotics	Originalplattform, Rechte beim Anbieter
https://vimeo.com/33446820	ABB IRB 7600 Palletizing Robot	Friday	originale Blender-Animation, keine behauptete OER-Lizenz

Nutzungsnotiz: Die selbst erstellten schematischen Tabellen, Zustandslisten, Aufgaben und fiktiven Datensätze dürfen als selbst erarbeitete Lernmaterialien mit transparenter Quellenangabe bearbeitet werden. Bilddateien bleiben unter ihren jeweils angegebenen Lizenzen; Videos bleiben beim jeweiligen Rechteinhaber. Die Inhalte des ABB-Projektartikels sind hier nur zusammengefasst und verlinkt, nicht nachgedruckt.

Geprüfter deutschsprachiger Wikipedia-Hintergrundartikel:

Verknüpfte Lernbereiche

Liebherr-Maschinen und Fertigung

Ausbildung – Mechatroniker

Ausbildung – Elektroniker für Betriebstechnik

Ausbildung – Technischer Produktdesigner

Die internen Verknüpfungen sind redaktionelle Anschlussvorschläge für das Bildungsnetz; aus dem Link allein folgt keine Prüfung, ob jede Zielseite bereits angelegt wurde. Die Unterrichtszuordnung und das Ausbildungsjahr stets mit Betrieb und Berufsschule abstimmen.