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ABB-Roboterhandling Oberopfingen – IRB 8700 im gemeinsamen Werkstückhandling

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Einleitung

Wie bewegen zwei Schwerlastroboter ein langes Stahlrohr so, dass es sicher, kontrolliert und ohne unnötige Belastung von der Materialkassette zum Sägeplatz gelangt? In diesem Kurs untersuchst du das koordinierte Werkstückhandling am Beispiel des automatisierten Sägezentrums von Liebherr-Components in Kirchdorf an der Iller/Oberopfingen. Du lernst, warum abgestimmte Bewegungen, ein bekannter Schwerpunkt, passende Greifpunkte, Prozesssignale und eine durchdachte Sicherheitszone zusammengehören.

Die reale Anlage ist in einem Fachbeitrag von ABB vom 3. September 2026 beschrieben. Zwei ABB-Sechsachsroboter des Typs IRB 8700 bedienen zwei Sägeplätze und können sich abhängig von Werkstück und Aufgabe einzeln oder koordiniert im MultiMove-Modus bewegen. Ein weiterer IRB 7600 auf einer 19 Meter langen IRT-710-Verfahrachse übernimmt Zuschnitte und Palettierung. Das Langgut kann bis zu neun Meter lang sein; Lager, Optimierungssoftware, Lasererkennung und Greifertechnik greifen ineinander. Diese Beschreibung erklärt eine reale industrielle Anwendung, ist aber keine Bedien- oder Freigabeanweisung für eine konkrete Anlage.

Für wen ist der Kurs gedacht?

Für Auszubildende im zweiten Ausbildungsjahr der Berufe Mechatroniker, Industriemechaniker und Technischer Produktdesigner sowie für Lernende, die Robotik, Materialfluss, Mechanik und Arbeitssicherheit verbinden möchten. Die berufliche Zuordnung und Jahresfolge sind redaktionelle Lernempfehlungen und müssen mit Betrieb und Berufsschule abgestimmt werden.

Lernziele: Du beschreibst die Anlagenrollen, erklärst das Prinzip synchronisierter Bewegung, berechnest Lastanteile an einem ausdrücklich vereinfachten Balkenmodell, erkennst typische Koordinationsfehler und formulierst sichere Prüfschritte. Die Rechenwerte im Modell sind Lehrwerte und keine realen Maschinenparameter.

Anlagenkonzept und Materialfluss

Vom Langgut zum Zuschnitt

Am Standort Oberopfingen verarbeitet das Sägezentrum langes Stahlmaterial, darunter Rundrohre und Rundstangen, die anschließend zu Bauteilen für Hydraulikzylinder weiterverarbeitet werden. Die Anlage ist direkt an ein Hochregallager angebunden. Eine Optimierungssoftware plant den Zuschnitt; die Software ist mit der Materiallogistik und den Robotern vernetzt. Die passende Kassette wird in die Zelle transportiert, und ein Linienlaser unterstützt die Erkennung der geeigneten Greifhöhe. Die beiden IRB 8700 bedienen die Sägeplätze. Nach dem Sägen transportiert der IRB 7600 Zuschnitte zu Palettenplätzen, auf denen Kanthölzer zur Ladungssicherung positioniert werden können. Reststücke werden wieder ins Lager zurückgeführt und im System erfasst.

Bildnachweis: Dependability, „ASEA and ABB industrial robots.jpg“, eigene Aufnahme historischer ASEA-/ABB-Roboter, Wikimedia Commons, Lizenz CC BY-SA 4.0; Dateiseite. Das Bild zeigt historische Roboter, nicht die konkrete Anlage in Oberopfingen.

Rollen im Verbund

Bestandteil	Aufgabe im beschriebenen Anlagenkonzept	Wichtige Übergabeinformation
Hochregallager und Kassette	Bereitstellen und Rücklagern von Langgut und Reststücken	Material-ID, Kassette, Lagerplatz
Optimierungssoftware	Zuschnitt planen und Materialbedarf mit Lager und Roboter verknüpfen	Reihenfolge, Soll-Länge, Auftragsstatus
Zwei IRB 8700	Zwei Sägeplätze bedienen; je nach Aufgabe einzeln oder koordiniert handhaben	Greifstatus, sichere Lage, Freigabe der Übergabe
Lasererkennung	Die geeignete Greifhöhe am bereitgestellten Material erkennen helfen	Erkanntes Niveau und Plausibilität des Ergebnisses
IRB 7600 mit IRT 710	Zuschnitt entnehmen und auf Paletten ablegen	Zuschnitt-ID, Palette, Ablageposition
Sicherheitsausrüstung	Gefahrenbereiche überwachen und Bewegungen bei Schutzverletzung stoppen	Tür-/Lichtschrankenstatus, sicherer Anlagenzustand

Die Übergaben sind genauso wichtig wie die Robotik. Eine mechanisch korrekte Bewegung reicht nicht, wenn der falsche Materialauftrag aktiv ist, eine Kassette nicht in der erwarteten Position steht oder eine Zielpalette bereits belegt ist. In einer automatisierten Anlage müssen Materialidentität, Bewegungsfreigabe und Prozesszustand zusammenpassen.

Video: Schwerlastrobotik

Das Video „ABB Robotics IRB 8700“ wurde am 3. November 2015 vom Kanal ABB Robotics veröffentlicht. Es zeigt den Robotertyp in einer anderen Darstellung als die Anlage in Oberopfingen und dient zur Beobachtung der Bauform und des Bewegungsverhaltens. Es ist kein Nachweis für ein bestimmtes Programm der Liebherr-Anlage. Quelle: ABB Robotics auf YouTube.

Langgut, Schwerpunkt und Lastverteilung

Warum ein langes Werkstück besonders ist

Ein langes Rohr oder eine Stange kann schwer zu greifen und zu bewegen sein, obwohl seine Masse für sich allein nicht außergewöhnlich erscheint. Entscheidend sind zusätzlich Länge, Lage des Schwerpunkts, Position der Greifer, Orientierung des Werkstücks und die Bewegung. Das Material kann durchhängen, kippen oder beim Beschleunigen Kräfte auf die Greifpunkte übertragen. Ein unpassender Bewegungsablauf kann zu Relativbewegungen zwischen Greifer und Werkstück, Kontakt mit der Kassette oder einer ungewollten Lastverschiebung führen.

Masse ist nicht dasselbe wie Traglastfreigabe. Eine Nenntraglast ist kein pauschaler Beweis dafür, dass jede Last bei jeder Reichweite, Orientierung, Bewegung und Werkzeugkombination zulässig ist. Maßgeblich sind die passende Robotervariante, das Lastdiagramm, die Schwerpunktlage, Massenträgheitsmomente, Werkzeugmasse, Montagebedingungen und die freigegebene Anwendung. Dieses Lernmodul verwendet keine unbekannten Herstellerparameter und ersetzt keine Auslegung durch Fachpersonal.

Lehrmodell: Balken auf zwei Stützpunkten

Das folgende Modell dient ausschließlich dem Rechnenlernen. Angenommen, ein gerader Werkstückträger hat eine vereinfachte Gesamtmasse von 240 kg. Zwei Stütz- beziehungsweise Greifpunkte liegen bei x₁ = 1,5 m und x₂ = 7,5 m, also 6,0 m auseinander. Der Schwerpunkt liegt im Beispiel bei xS = 5,1 m gemessen vom linken Ende. Eigenmassen realer Greifer, dynamische Kräfte, Biegesteifigkeit, Klemmlasten und Roboterdaten werden in diesem Lehrmodell nicht abgebildet.

Für zwei statische Auflager gilt im idealisierten Gleichgewicht: - Summe der vertikalen Kräfte: R₁ + R₂ = m · g - Momentengleichgewicht um den linken Auflagerpunkt: R₂ · (x₂ − x₁) = m · g · (xS − x₁)

Wenn nur Massenanteile verglichen werden, kann g auf beiden Seiten gekürzt werden. Damit: - Anteil rechts: R₂/m = (xS − x₁)/(x₂ − x₁) = (5,1 − 1,5)/6,0 = 0,60 - Anteil links: R₁/m = m − R₂ = 0,40 · m

Für m = 240 kg folgen im rein statischen Lehrmodell 96 kg links und 144 kg rechts. Die Summe beträgt 240 kg. Die rechte Seite übernimmt 60 % des Gewichts, nicht 50 %. Das Beispiel zeigt: Selbst wenn zwei Greifer dasselbe Werkstück tragen, muss die Last nicht gleichmäßig verteilt sein. Diese Zahlen sind keine zulässigen Roboterlasten und dürfen nicht zur Maschinenfreigabe verwendet werden.

Größe im Lehrmodell	Wert	Bedeutung
Gesamtmasse des Modellwerkstücks	240 kg	Vorgegebener synthetischer Lehrwert
Abstand der Stützpunkte	6,0 m	7,5 m minus 1,5 m
Schwerpunktposition	5,1 m	Vom linken Werkstückende aus gemessen
Statischer Massenanteil links	96 kg	40 % von 240 kg
Statischer Massenanteil rechts	144 kg	60 % von 240 kg

Lehrdiagramm: Schwerpunkt verändert die Anteile

Die Tabelle zeigt ein abstraktes Gleichgewichtsmodell mit gleichbleibender Gesamtmasse von 240 kg und einem Stützabstand von 6 m. Verschiebt sich der Schwerpunkt in Richtung des rechten Stützpunkts, wächst im Modell dessen Anteil.

Schwerpunkt xS	Anteil links	Anteil rechts
3,0 m	180 kg (75 %)	60 kg (25 %)
4,5 m	120 kg (50 %)	120 kg (50 %)
5,1 m	96 kg (40 %)	144 kg (60 %)
6,0 m	60 kg (25 %)	180 kg (75 %)

Grenze des Modells: Das ist keine Simulation der Roboterarme. In einer realen Roboterzelle wirken räumliche Geometrie, Beschleunigung, Verzögerung, Roboterachsen, Werkzeug und Griffbedingungen zusammen. Die Modellwerte zeigen nur das Prinzip der Lastverteilung in einem statischen Balkenmodell.

Koordinierte Bewegung und MultiMove

Was Koordination bedeutet

Bei gemeinsamem Werkstückhandling sollen mehrere Roboter nicht unabhängig voneinander „ungefähr gleichzeitig“ fahren. Ihre Bewegungsaufgaben müssen zeitlich und räumlich so abgestimmt werden, dass das gemeinsam gehaltene Werkstück die geplante Lage behält und keine unzulässigen Kräfte oder Kollisionen entstehen. ABB beschreibt MultiMove als Möglichkeit, mehrere Roboter und zusätzliche Geräte wie Werkstückpositionierer mit einer Robotersteuerung zu betreiben. Für den beschriebenen Anwendungsfall können die beiden IRB 8700 abhängig von Werkstück und Aufgabe einzeln oder koordiniert arbeiten.

Koordination umfasst mehr als gleiche Start- und Endzeiten. Wichtig sind gemeinsame Werkstückkoordinaten, abgestimmte Pfade, definierte Übergabepunkte, passende Geschwindigkeit und Beschleunigung, die Reihenfolge von Greifen und Lösen sowie ein gemeinsamer Umgang mit Störungen. Wenn ein Roboter früher beschleunigt oder einen anderen Pfad nimmt, kann das Werkstück verdreht oder verbogen werden. Bei einem langen Werkstück können schon kleine Positionsabweichungen an den Enden eine deutlich sichtbare Winkeldifferenz verursachen.

Phase	Denkbare synchronisierte Bedingung im Modell	Typischer Fehler
Anfahrt	Beide Greifer nähern sich mit abgestimmter Freigabe	Eine Seite fährt an, während die andere noch nicht bereit ist
Greifen	Beide Greifzustände sind geprüft, bevor angehoben wird	Nur ein Greifer hat sicher gegriffen
Anheben	Bewegungen beginnen koordiniert und halten die Werkstücklage	Ungleiche Beschleunigung führt zu Kippen oder Verrutschen
Transport	Gemeinsame Bahn und Geschwindigkeitsgrenzen sind freigegeben	Einer weicht aus, der andere zieht am Werkstück weiter
Absetzen	Zielposition ist bestätigt, beide Seiten stützen das Werkstück	Ein Greifer löst zu früh
Abschluss	Ablage, Auftrag und Greifzustände werden quittiert	Anlage meldet Abschluss trotz nicht bestätigter Ablage

Vereinfachtes Ablaufdiagramm

Das folgende Schema ist ein didaktisches Ablaufmodell, kein Programm und keine freigegebene Steuerungsfolge.

Schritt	Eingang / Prüffrage	Wenn bestätigt	Wenn nicht bestätigt
1. Auftrag wählen	Stimmen Material-ID, Rezept und Ziel?	Kassette und Aufgabe prüfen	Auftrag anhalten und Daten klären
2. Bereich freigeben	Sind Schutzsysteme und Anlagenzustand ordnungsgemäß?	Geplanten automatischen Ablauf erlauben	Sicher stoppen; Ursache qualifiziert prüfen
3. Greifen	Sind alle vorgesehenen Greifzustände bestätigt?	Nur den freigegebenen Folgeschritt anfordern	Keine Hebebewegung; Fehlerprozess auslösen
4. Koordiniert bewegen	Sind beide Roboter im erwarteten synchronisierten Zustand?	Werkstück entlang der freigegebenen Bahn bewegen	Kontrolliert stoppen und Diagnose durchführen
5. Absetzen und quittieren	Ist die Ablageposition erreicht und die Last sicher abgestützt?	Greifer nach freigegebenem Ablauf lösen, Status melden	Last gesichert halten; Fachpersonal einbeziehen

Zeitversatz als Lehrrechnung

Ein synthetisches Modell nimmt an, dass beide Seiten einer langen Werkstückaufnahme dieselbe nominelle Transportzeit von 4,0 s haben sollen. Roboter A erreicht im Modell den Übergabepunkt nach 4,0 s, Roboter B nach 4,4 s. Der Zeitversatz beträgt Δt = 4,4 s − 4,0 s = 0,4 s. Bei einer vereinfachten axialen Bewegung mit 0,20 m/s würde eine einseitige, nicht abgestimmte Bewegung während dieses Zeitraums 0,08 m zurücklegen: s = v · t = 0,20 m/s · 0,4 s = 0,08 m. Dieser Weg ist eine Modellrechnung, nicht die Vorhersage tatsächlicher Werkstückkräfte oder Roboterbahnen. Die sichere Reaktion auf einen solchen Zustand wird durch die reale, geprüfte Steuerungslogik festgelegt, nicht durch die Lernrechnung.

Qualität, Sicherheit und systematische Fehlersuche

Greifen, Störkonturen und Werkstückschutz

Im beschriebenen Sägezentrum sind Werkstücke lang, schwer und teilweise geometrisch nicht vollkommen gerade. Die Fachquelle nennt enge Störkonturen von bis zu zwei Millimetern in den Kassetten sowie speziell entwickelte Magnetgreifer, die das Risiko von Griffspuren reduzieren sollen. Bei solchen engen Freiräumen sind genaue Lageerkennung, robuste Greiftechnik und abgestimmte Bewegungsplanung unverzichtbar. Der Magnetgreifer ist ein Bestandteil der realen Beschreibung; dieses Lernmodul leitet daraus keine Bedienhinweise, zulässigen Spalte oder Greifkräfte ab.

Bei der Qualitätsbetrachtung unterscheidest du zwischen: Materialfehlern, falscher Identifikation, unpassender Greifposition, Koordinationsabweichung, Kollision mit einer Störkontur, unsicherer Ablage und fehlerhafter Datenrückmeldung. Beobachte zuerst, was tatsächlich bekannt ist. Ein Sensorwert, der nicht plausibel ist, darf nicht durch eine Vermutung ersetzt werden. Material darf nicht weitertransportiert werden, wenn Identität oder Ablagezustand ungeklärt sind.

Bildnachweis: MachineInc, „RobotMX5.jpg“, Roboter be- und entlädt eine CNC-Maschine, Wikimedia Commons, Lizenz CC BY-SA 4.0; Dateiseite. Dieses Bild zeigt eine andere Roboteranwendung und veranschaulicht allgemein das Zusammenspiel von Greifer und Maschine.

Arbeitssicherheit als Systemaufgabe

Die beschriebene reale Anlage ist mit Einhausung, Sicherheitssoftware ABB SafeMove, Kameras zur Fernüberwachung und einer zweistufigen Lichtschranke an der Ladezone ausgestattet. Laut Fachbeitrag stoppen die Roboter automatisch, wenn der Zaun geöffnet wird. Die Beschreibung belegt Merkmale dieser Anlage, ist jedoch keine vollständige Risikobeurteilung. Schutzsysteme müssen gemäß ihrer tatsächlichen Konfiguration, Validierung und Betriebsanweisung betrieben werden.

Grundregeln für Lernende: - Robotikzellen dürfen nicht aufgrund eines Videos oder dieses Kurses betreten oder bedient werden. - Reale Maschinenarbeit erfolgt nur nach betrieblicher Unterweisung, Freigabe und unter qualifizierter Anleitung. - Schutzeinrichtungen niemals umgehen, überbrücken oder als bloße Störquelle behandeln. - Bei unbekannter Abweichung keine Wiederanlauffolge improvisieren. Anlage gemäß betrieblichem Verfahren sichern und zuständige Fachkraft informieren. - Vor einer technischen Änderung sind Verantwortlichkeiten, Gefährdungen, Schutzfunktionen und Freigabeprozess zu klären.

Fehlersuche: Beobachtung vor Vermutung

Beobachtung im Lehrfall	Mögliche Ursachen zur Prüfung	Sinnvolle nächste Klärung
Rohr liegt schräg in der Kassette	Werkstückgeometrie, falsche Erkennung, ungeeignete Auflage	Lage und Materialdaten vergleichen; keine automatische Korrektur erfinden
Greifstatus ist uneindeutig	Sensorik, Greiffläche, Signal oder Werkstückoberfläche	Sicheren Zustand herstellen und Diagnoseweg der Anlage beachten
Beide Roboter melden unterschiedliche Prozesszustände	Kommunikations- oder Ablaufzustand, Zeitversatz, nicht bestätigte Freigabe	Statusfolge und Ereignisprotokoll durch qualifiziertes Personal prüfen lassen
Werkstück berührt eine Störkontur	Falsche Lage, unerwartete Geometrie, nicht passende Bahn	Bewegung stoppen lassen und Ursache vor Wiederanlauf klären
Paletten-ID passt nicht zum Auftrag	Falsche Zielzuordnung oder unvollständige Rückmeldung	Materialfluss sperren, Identität und Auftragsdaten abgleichen

Ein guter Diagnosebericht trennt Beobachtung, Vermutung, Nachweis und Maßnahme. Beispiel: „Der Greifstatus rechts fehlt“ ist eine Beobachtung. „Der Magnet ist defekt“ ist zunächst nur eine Vermutung. Eine Diagnose prüft den Zustand nach dem freigegebenen betrieblichen Verfahren; erst der Nachweis erlaubt eine begründete Entscheidung.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Prüfe dein Wissen

Welche Hauptaufgabe erfüllen die zwei IRB 8700 im beschriebenen Sägezentrum? (Die beiden Sägeplätze bedienen und Langgut je nach Aufgabe einzeln oder koordiniert handhaben) (!Die Lagerregale selbst konstruktiv tragen) (!Die Hydraulikzylinder ohne Sägen vollständig montieren) (!Ausschließlich die fertigen Paletten etikettieren)

Welche Aussage zum Werkstückhandling ist richtig? (Die Lastverteilung hängt unter anderem von Schwerpunkt und Lage der Greifpunkte ab) (!Zwei Greifer teilen jede Last immer exakt zur Hälfte) (!Die Gesamtmasse ist die einzige relevante Größe) (!Die Werkstücklänge hat keinen Einfluss auf die Handhabung)

Wofür steht MultiMove in der beschriebenen Anwendung? (Für die koordinierte Steuerung mehrerer Roboter und möglicher Zusatzgeräte mit einer Robotersteuerung) (!Für einen einzelnen Roboter, der nur schneller fährt) (!Für die automatische Auswahl eines beliebigen Materialauftrags ohne Datenprüfung) (!Für das Abschalten aller Sicherheitsfunktionen während der Bewegung)

Was ist im Lehrmodell die Summe der beiden statischen Massenanteile? (240 kg) (!96 kg) (!144 kg) (!384 kg)

Warum reicht eine pauschale Nenntraglast nicht als Freigabenachweis? (Weil unter anderem Variante, Reichweite, Werkzeug, Schwerpunkt und dynamische Bedingungen relevant sind) (!Weil Roboter grundsätzlich keine Lasten heben dürfen) (!Weil eine Traglast nur von der Farbe des Werkstücks abhängt) (!Weil bei zwei Robotern alle technischen Prüfungen entfallen)

Welche Beobachtung spricht für einen nicht sauber abgestimmten Bewegungsablauf? (Ein Roboter erreicht den Übergabepunkt deutlich früher als der zweite, obwohl koordinierte Ankunft vorgesehen ist) (!Beide Roboter melden den erwarteten synchronisierten Zustand) (!Die Material-ID entspricht dem Auftrag) (!Die Schutzumhausung ist geschlossen und der Anlagenstatus freigegeben)

Welche Funktion hat die Lasererkennung laut Anlagenbeschreibung? (Sie unterstützt die Erkennung der Höhe, auf der das Material gegriffen und abgelegt werden soll) (!Sie misst automatisch jede zulässige Roboterlast und ersetzt das Lastdiagramm) (!Sie ersetzt die Materialidentifikation vollständig) (!Sie quittiert selbstständig die Freigabe einer Schutzeinrichtung)

Was sollte bei einem unklaren Greifstatus geschehen? (Keine Hebebewegung auf Vermutung; den vorgesehenen sicheren Fehlerprozess beachten) (!Mit höherer Geschwindigkeit weiterfahren) (!Das Sensorsignal durch einen geschätzten Wert ersetzen) (!Die Schutzeinrichtung überbrücken)

Weshalb ist eine korrekte Material-ID wichtig? (Damit Werkstück, Zuschnittauftrag, Lagerbewegung und Zielablage nachvollziehbar zusammenpassen) (!Damit der Roboter die Farbe des Hallenbodens auswählen kann) (!Damit die Greifer ohne Lageprüfung immer dieselbe Bahn fahren) (!Damit Schutzfunktionen nicht mehr erforderlich sind)

Was trifft auf die Rechenwerte in diesem Kurs zu? (Sie sind ausdrücklich gekennzeichnete Lehrwerte und keine realen Roboterfreigaben) (!Sie sind das freigegebene Programm der Anlage in Oberopfingen) (!Sie ersetzen Herstellerdaten und betriebliche Unterweisung) (!Sie gelten für jede IRB-8700-Variante und jede Werkstücklage)

Memory-Spiel

Finde die zusammengehörenden Begriffe und Erklärungen.

Schwerpunkt	Gedachter Angriffspunkt der Gewichtskraft eines Körpers
Greifer	Werkzeug, das ein Werkstück aufnehmen und halten soll
MultiMove	Koordinierte Steuerung mehrerer Roboter und möglicher Zusatzgeräte
Störkontur	Geometrie im Umfeld, die einen kollisionsfreien Weg einschränkt
Material-ID	Eindeutige Kennung zur Zuordnung von Material und Auftrag
Lichtschranke	Schutzeinrichtung, die einen definierten Bereich überwacht

Drag-and-drop: Begriff und Aufgabe zuordnen

Ordne jedem Fachbegriff seine richtige Beschreibung zu.

Fachbegriff	Beschreibung
Schwerpunkt	Lage, an der die resultierende Gewichtskraft eines Körpers angesetzt werden kann
Greifer	Werkzeug zur Aufnahme und zum Halten des Werkstücks
Material-ID	Kennung, die Werkstückdaten mit dem Produktionsauftrag verbindet
MultiMove	Koordinierte Steuerung mehrerer Roboter und Zusatzgeräte
Störkontur	Hindernis oder geometrische Begrenzung im möglichen Bewegungsraum

Kreuzworträtsel

Finde jeweils den passenden Fachbegriff. Die Lösung ist ein einzelnes Wort.

Koordination	Wie heißt die Abstimmung von Bewegungen und Prozesszuständen mehrerer Beteiligter?
Greifer	Wie nennt man das Werkzeug, das ein Werkstück hält?
Traglast	Wie heißt die vom Hersteller unter festgelegten Bedingungen angegebene Lastkapazität eines Roboters?
Schwerpunkt	Welcher Punkt beschreibt vereinfacht den Angriffspunkt der resultierenden Gewichtskraft?
Lichtschranke	Welche Schutzeinrichtung überwacht einen Bereich mit einem Lichtstrahl?
Verfahrachse	Wie heißt eine zusätzliche lineare Achse, auf der ein Roboter verfahren kann?

LearningApps: Robotik und Werkstückhandling

Nutze die LearningApps-Suche zum Thema ABB-Roboterhandling. Der Link führt zur Suche nach passenden Übungen; er behauptet nicht, dass eine bestimmte fremde Übung geprüft oder von uns erstellt wurde. Prüfe die Aufgabenstellung fachlich und verwende keine App, die ungesicherte Bedienanweisungen vorgibt.

Lückentext: Vom Auftrag zum sicheren Werkstücktransport

Die

verbindet das bereitgestellte Werkstück mit dem richtigen Auftrag. Bei einem langen Werkstück beeinflusst der

die statische Lastverteilung auf die Greifpunkte. Ein

nimmt das Werkstück auf und hält es während der vorgesehenen Bewegung. Wenn zwei Roboter gemeinsam handeln, müssen Bewegungsablauf und Statusmeldungen

sein. Eine

kann den freien Bewegungsraum begrenzen. Der Zustand einer Schutzeinrichtung muss eindeutig und nach der Anlagenlogik

sein. Die im Lernmodell berechneten Lastanteile sind keine

für einen realen Roboterbetrieb.

Offene Aufgaben

Bearbeite alle Aufgaben auf dem passenden Niveau. Die kurzen Musterlösungen sind Orientierungspunkte: Andere fachlich korrekte, nachvollziehbar begründete Lösungen sind möglich. Nutze nur Daten aus dem Unterrichtsmodell und öffentlich belegte Anlagenangaben. Reale Versuche an Robotern sind nicht Teil dieser Aufgaben.

Leicht

Anlagenfluss skizzieren: Zeichne den Weg vom Hochregallager über Kassette, IRB 8700 und Säge bis zur Palettierung durch IRB 7600 und zur Rücklagerung von Reststücken. Musterlösung: Lager/Kassette → Sägeplatz mit IRB 8700 → Zuschnitt → IRB 7600 auf IRT 710 → Palette; Reststück wird erfasst und zurückgelagert.
Fachbegriffe erklären: Erkläre in eigenen Worten Greifer, Schwerpunkt, Störkontur und Material-ID. Musterlösung: Greifer hält das Teil; Schwerpunkt beschreibt die resultierende Gewichtskraftlage; Störkontur ist ein Hindernis im Bewegungsraum; Material-ID ordnet Werkstück und Auftrag zu.
Quellenbild beschreiben: Beobachte ein Bild eines Industrieroboters und kennzeichne Basis, Arm, Handgelenk und Werkzeug. Musterlösung: Die Basis trägt den Roboter; Achsglieder bewegen das Handgelenk; am Werkzeugflansch ist der Greifer oder ein anderes Werkzeug befestigt. Das Bild muss korrekt als allgemeine Illustration, nicht als Beleg für die Oberopfinger Anlage, bezeichnet werden.
Sicherheitsregeln zusammenfassen: Erstelle eine fünf Punkte umfassende Merkkarte für Lernende vor einem Besuch einer Roboterzelle. Musterlösung: Unterweisung und Freigabe beachten, Absperrung respektieren, Schutztechnik nicht umgehen, nur freigegebene Beobachtungsbereiche nutzen, Abweichungen an verantwortliches Personal melden.

Standard

Lastverteilung berechnen: Berechne für das Lehrmodell mit 240 kg Gesamtmasse und den Stützpunkten bei 1,5 m und 7,5 m den rechten Anteil, wenn der Schwerpunkt bei 5,1 m liegt. Musterlösung: Anteil rechts = (5,1 − 1,5)/6 = 0,60; 0,60 · 240 kg = 144 kg. Links verbleiben 96 kg. Das ist nur statisches Lehrmodell.
Synchronisationsfehler analysieren: Erkläre, weshalb ein Zeitversatz zwischen zwei Roboterbewegungen bei gemeinsam gehaltenem Langgut problematisch sein kann. Musterlösung: Eine Seite kann früher fahren oder abbremsen, wodurch das Werkstück kippen, sich verdrehen, am Greifer relativ bewegen oder in eine Störkontur gelangen kann.
Übergabetabelle entwickeln: Erstelle für Greifen, Transport, Absetzen je zwei notwendige Statusinformationen. Musterlösung: Greifen: Material-ID und bestätigter Greifstatus; Transport: koordinierter Bewegungszustand und freie Bahn laut Anlagenlogik; Absetzen: Zielposition und bestätigter Ablage-/Greifzustand. Die reale Signalliste bestimmt der Betrieb.
Fehlerbericht verfassen: Verfasse einen Bericht zu einer fiktiven Meldung „rechte Greifbestätigung fehlt“, ohne eine Ursache zu erfinden. Musterlösung: Beobachtung und Zeitpunkt nennen, Auftrag und Material-ID notieren, Anlage gemäß Vorgabe in sicherem Zustand belassen, relevante Meldung protokollieren und zuständige Fachkraft mit der Diagnose beauftragen.

Schwer

Schwerpunktlage variieren: Berechne die statischen Lastanteile im Lehrmodell bei xS = 6,0 m. Erkläre den Unterschied zum Fall xS = 4,5 m. Musterlösung: Rechtsanteil = (6,0 − 1,5)/6 = 0,75, also 180 kg; links 60 kg. Bei 4,5 m sind beide Anteile 120 kg. Eine Schwerpunktverschiebung nach rechts verlagert in diesem Modell Gewicht nach rechts.
Koordination als Zustandsmodell darstellen: Erstelle ein Zustandsdiagramm für Auftrag prüfen, Schutzstatus bestätigen, Greifen prüfen, koordiniert bewegen, absetzen und quittieren; ergänze bei jedem fehlenden Bestätigungssignal einen sicheren Fehlerzweig. Musterlösung: Jeder Folgeschritt verlangt eine positive, passende Bestätigung; fehlt sie, erfolgt keine automatische Fortschaltung, sondern ein sicherer Stopp und Diagnose gemäß freigegebenem Ablauf.
FMEA im Lehrfall erstellen: Bewerte mindestens drei fiktive Fehler nach Auswirkung, möglicher Ursache und vorbeugender Prüfung. Musterlösung: Falsche Material-ID → falscher Zuschnitt, Ursache fehlerhafte Zuordnung, Prävention Plausibilitätsprüfung; Greiferstatus fehlt → Last könnte ungesichert sein, Ursache Signal-/Greiffehler, Prävention bestätigte Greifbedingung; Zielpalette belegt → falsche Ablage, Ursache Auftrags-/Palettenstatus, Prävention Statusabgleich. Bewertung und Maßnahmen müssen durch Fachpersonal erfolgen.
Technische Designreview vorbereiten: Formuliere Fragen, die ein Team vor der Freigabe eines neuen Langgut-Handlingrezepts beantworten muss. Musterlösung: Werkstück- und Werkzeugdaten, Schwerpunkt und Trägheit, Traglast-/Arbeitsbereichsnachweis, Greif- und Ablagesituation, Kollisionen und Störkonturen, synchronisierte Pfade, Schutzkonzept, Fehlerbehandlung, Prüfprotokolle und Verantwortlichkeiten sind nachzuweisen. Keine dieser Freigaben wird hier erteilt.

Lernkontrolle

Erkläre, warum ein schweres, langes Werkstück nicht allein über die Werkstückmasse beurteilt werden kann. Beziehe Schwerpunkt, Greiferposition, Trägheit und Bewegungsverlauf ein.
Berechne die Anteile des Lehrmodells für xS = 3,0 m. Musterlösung: rechts (3,0 − 1,5)/6 = 0,25; rechts 60 kg, links 180 kg.
Eine Material-ID ist korrekt, aber die Greifbestätigung einer Seite fehlt. Begründe, warum der Folgeschritt nicht auf Vermutung erfolgen darf.
Vergleiche Einzelhandling und koordiniertes Handling. Nenne je eine geeignete Einsatzüberlegung und zwei Planungsfragen.
Erläutere den Unterschied zwischen belegten Anlagenangaben, synthetischen Lehrwerten und einer tatsächlichen Maschinenfreigabe.
Analysiere die Fehlerkette: falsche Kassette → falsches Material → unpassender Schnitt → falsche Rückmeldung im Lager. Nenne mindestens zwei Kontrollpunkte.
Entwickle eine kurze FMEA für „Werkstück kommt verdreht an“ und erläutere, welche Informationen zur belastbaren Bewertung noch fehlen.

Lernnachweis

Als Lernnachweis reichst du eine fachlich nachvollziehbare Dokumentation ein. Sie enthält eine beschriftete Flussskizze des Anlagenkonzepts, ein Zustandsdiagramm mit Fehlerzweigen, die vollständig gerechnete Lastverteilung aus dem Lehrmodell, eine begründete Analyse eines Koordinationsfehlers sowie eine Liste der belegten Quellen. Kennzeichne synthetische Werte sichtbar und schreibe dazu, welche realen Daten für eine technische Freigabe fehlen. Die Dokumentation soll zeigen, dass du Bewegungskoordination, Mechanik, Materialfluss, Datenqualität und Arbeitssicherheit als zusammenhängendes System erklären kannst.

Bewertungsbereich	Punkte	Kriterien für die volle Punktzahl
Fachverständnis	0–4	Rollen der Roboter, Materialfluss, Koordination und Greifer korrekt erklärt
Rechnen	0–4	Formel, Einsetzen, Einheiten, Ergebnisprüfung und Modellgrenze klar angegeben
Diagnose	0–4	Beobachtung von Vermutung getrennt; sichere Klärung nachvollziehbar
Sicherheit und Verantwortung	0–4	Keine unzulässigen Bedienbehauptungen; betriebliche Freigaben richtig eingeordnet
Quellen und Darstellung	0–4	Belegte Quellen, saubere Abbildungen, erkennbare Lehrwerte und verständliche Gliederung
Gesamt	20	18–20: sehr sicher; 14–17: sicher; 10–13: teilweise sicher; unter 10: Grundlagen gezielt nacharbeiten

OER und Wikipedia

Primärquelle zur realen Anlage: ABB Destination Zukunft: Präzision auf neun Metern – Liebherr-Components automatisiert Sägezentrum mit ABB Robotics, veröffentlicht am 3. September 2026. Sie beschreibt die zwei IRB 8700 an den Sägeplätzen, den IRB 7600 auf der IRT 710, MultiMove, Langgut bis neun Meter, Greifertechnik und Schutzkonzept.

Herstellerinformation: ABB: IRB 8700. Herstellerdaten und Lastangaben sind nur im vollständigen Varianten- und Einsatzkontext zu verwenden; sie sind keine Freigabe für das hier verwendete Lehrmodell.

Videoquelle: ABB Robotics: IRB 8700, veröffentlicht durch ABB Robotics. Das Video illustriert den Robotertyp, nicht zwingend die Oberopfinger Anlage.

Offene Bildquellen: Historische ASEA-/ABB-Roboter und Roboter an einer CNC-Maschine. Die Commons-Seiten nennen Autor und CC-BY-SA-4.0-Lizenz. Vor einer Wiederverwendung sind die Lizenzbedingungen, die erforderliche Attribution und die Weitergabe unter kompatibler Lizenz zu beachten.