Sensoren sind das Herzstück moderner Robotik und unbemannter Systeme. Sie ermöglichen präzise Steuerungen, zuverlässige Automatisierung und die sichere Navigation in unterschiedlichsten Umgebungen. Der Markt verlangt zunehmend nach Lösungen, die eine flexible und effiziente Vernetzung von Robotern und Maschinen garantieren. Eine zentrale Rolle spielt hierbei IO-Link. Auf der XPONENTIAL Europe, die vom 18.-20. Februar 2025 in Düsseldorf Experten für autonome Systeme und Robotertechnologien zusammenbringt, werden unter anderem die neuesten Sensoren präsentiert.
Von induktiven und photoelektrischen Sensoren bis hin zu kapazitiven, Druck- und Temperatursensoren kommen in der Robotik und in unbemannten Systemen die unterschiedlichsten Sensoren zur Zustandsüberwachung zum Einsatz. Sie liefern essenzielle Daten für die Positionierung und das Greifen von Objekten und erfassen in Echtzeit verschiedene Parameter wie Vibrationen, Temperaturen und andere physikalische Größen. „Dadurch können potenzielle Probleme frühzeitig erkannt und vorbeugende Wartungsmaßnahmen eingeleitet werden,“ erklärt Sebastian Weik, Marketing-Manager bei Balluff, einer der weltweit größten Hersteller von Sensortechnik. „Diese Echtzeitüberwachung trägt wesentlich dazu bei, die Zuverlässigkeit und Lebensdauer von Maschinen und Systemen zu maximieren. In stationären und mobilen Robotern sind smarte Sensoren zudem besonders wichtig, um eine sichere und effiziente Navigation zu gewährleisten.“
Zuverlässigkeit unter extremen Bedingungen
Ein weiteres Thema von hoher Relevanz ist die Zuverlässigkeit von Sensoren unter extremen Bedingungen. Um Ausfallzeiten zu reduzieren und eine kontinuierlich hohe Produktqualität zu ermöglichen, müssen die Sensoren sowohl starke Hitze oder auch Funkenflug aushalten können – wie es zum Beispiel bei Schweißarbeiten der Fall ist – aber auch extreme Reinigungsprozesse überstehen, um Sauberkeitsstandards in Reinraumumgebungen zu erfüllen.
Sicherheit hat Priorität
Neben der technischen Leistungsfähigkeit spielt die Sicherheit eine entscheidende Rolle. Sensoren und Systeme, die in sicherheitskritischen Anwendungen eingesetzt werden, müssen höchsten Sicherheitsstandards entsprechen. International anerkannte Organisationen wie die International Electrotechnical Commission (IEC) und die International Organization for Standardization (ISO) unterziehen die Sensoren und Systeme einer strengen Prüfung, bevor die Zertifizierung erteilt wird.
Vernetzung von Robotern und Maschinen
Das Kommunikationsprotokoll IO-Link ist aktuell die Antwort auf die gestiegene Nachfrage nach flexiblen und effizienten Lösungen für die Vernetzung von Robotern und Maschinen. „IO-Link ermöglicht die einfache Integration von Sensoren und Aktoren in Automatisierungssysteme,“ erläutert Weik. Diese Technologie bietet wesentliche Vorteile wie eine einfache Installation, umfassende Diagnosemöglichkeiten und die dynamische Anpassung von Geräteparametern während des Betriebs. Sie ist besonders relevant für Roboterzellen, Werkzeug- und Greiferwechsel sowie komplexe Montage- und Handhabungsprozesse.“
Zukünftig werden neue Technologien wie IO-Link Wireless und induktive Koppler eine immer größere Rolle spielen. Diese Innovationen ermöglichen schnelle und flexible Werkzeug- und Greiferwechsel und gewährleisten gleichzeitig eine hohe Datenübertragungsrate sowie Energieeffizienz. Die kontinuierliche Weiterentwicklung von Sensorik und ihre Integration in das industrielle Internet der Dinge (IIoT) wird die Robotik weiter revolutionieren.
Bedeutung von Cobots nimmt zu
In den letzten Jahren haben kollaborative Roboter (Cobots) stark an Bedeutung gewonnen. Allerdings wurden bisher viele Cobots wie traditionelle Industrieroboter eingesetzt – also ohne direkte Mensch-Roboter-Interaktion. „Mit der Weiterentwicklung smarter Sensorik und künstlicher Intelligenz (KI) werden diese Roboter zunehmend in der Lage sein, tatsächlich als unterstützende Werkzeuge in der Produktion zu fungieren, indem sie Menschen bei wiederkehrenden, gefährlichen oder körperlich anstrengenden Aufgaben helfen und sie entlasten“, ist Weik überzeugt.
Der erfolgreiche Einsatz von unbemannten Maschinen hängt maßgeblich von einem perfekten Zusammenspiel zwischen Hardware, Software, Sensorik und KI ab. Nur wenn alle diese Komponenten nahtlos miteinander interagieren, können die Maschinen ihre Aufgaben effizient und zuverlässig ausführen. Die enge Zusammenarbeit zwischen Herstellern von Sensoren, Robotik-Unternehmen und Forschungseinrichtungen ist dabei unerlässlich. Derartige Partnerschaften fördern Innovationen und tragen zur Entwicklung neuer Produktionskonzepte bei. Ein Beispiel dafür ist die Forschungsplattform ARENA2036, die sich mit der Zukunft der Produktion beschäftigt und maßgeblich an neuen Konzepten arbeitet. Weik: „Nur durch solche Kooperationen können Innovationsprozesse vorangetrieben und Technologie- und Markttrends frühzeitig identifiziert und getestet werden.“
Autorin: Sonja Buske
