Einsatzfall

CNC-Tending mit Cobots — Machine Tending in der DACH-Zerspanung

Stand: 2026-06-30 · Kategorie: Cobots · Bereich: Metallverarbeitung

Das Be- und Entladen von CNC-Dreh- und Fräszentren — auch Machine Tending oder CNC-Tending genannt — gehört zu den häufigsten Cobot-Anwendungen in der DACH-Metallverarbeitung. Der Cobot übernimmt das repetitive Einlegen von Rohteilen und das Entnehmen fertig bearbeiteter Teile, während die Maschine ungestört weiterläuft. Diese Seite beschreibt das typische Setup, die technischen Mindestanforderungen, quellenbelegte Modellempfehlungen und einen geschätzten ROI-Korridor.

Typisches Setup

Komponenten einer CNC-Tending-Zelle

Eine vollständige Cobot-CNC-Tending-Zelle besteht typischerweise aus drei Hauptkomponenten:

Cobot (6-Achs) auf Standfuß oder Linearachse — montiert neben oder auf dem CNC-Tisch; der Arm reicht durch die Maschinenöffnung zur Spindel bzw. zum Spannfutter. Positioniergenauigkeit und Wiederholbarkeit müssen auf die Aufspanntoleranz der CNC abgestimmt sein.
Greifer (pneumatisch oder elektrisch) — auf Bauteilgeometrie abgestimmt; häufig Zwei-Finger-Parallelgreifer oder Dreifingergreifer für Rundteile. Das Greifergewicht (typisch 0,5–2,5 kg) zählt zur Traglastberechnung und reduziert die nutzbare Teillast entsprechend.
Sicherheitsgatter / Schutzeinrichtung — nach ISO 10218-2¹ und ISO/TS 15066¹ ist bei MRK-Zellen eine Risikobeurteilung Pflicht. Häufig werden Lichtvorhänge (Typ 4 nach IEC 61496) oder ein trennender Schutzzaun kombiniert mit Not-Halt- und Schutztür-Kontakt eingesetzt. Cobots in reiner MRK-Mode ohne Gatter sind möglich, erfordern jedoch eine vollständige biomechanische Grenzwertanalyse nach ISO/TS 15066 Anhang A.

Ergänzend kommen häufig hinzu: Rohteil-Magazin oder Förderer, Teilevereinzelung, Messtaster oder Kamerasystem zur Lageerkennung sowie eine SPS-Schnittstelle zur CNC (EUROMAP-Schnittstelle oder proprietäres I/O-Protokoll).

Taktzeit-Schätzwert

Hinweis A1 — Schätzung/unbestätigt: Taktzeiten beim CNC-Tending sind stark bauteilabhängig und können nicht allgemeingültig angegeben werden. Die folgenden Richtwerte basieren auf branchenüblichen Angaben und eigener Schätzung — keine Herstellergarantie, kein Messwert. Vor jeder Investitionsentscheidung ist eine eigene Machbarkeitsanalyse am realen Bauteil erforderlich.

Szenario	Zykluszeit Cobot-Handling (Schätzung)	Anmerkung
Leichtteile (< 1 kg), kurze Verfahrwege	10–25 s je Zyklus	Optimal bei kleinen Drehteilen, Spannfutter nah an Magazin
Mittelschwere Teile (1–5 kg), typischer CNC-Dreh-/Fräsbetrieb	20–45 s je Zyklus	Häufigster DACH-Anwendungsfall; Greiferwechsel, Bauteilkontrolle
Schwere Teile (> 5 kg), lange Verfahrwege oder Linearachse	40–90 s je Zyklus	Reduzierte Cobot-Geschwindigkeit wegen Trägheit; ggf. Ind.-Roboter prüfen

Alle Angaben: Schätzung/unbestätigt. Die tatsächliche Zykluszeit ergibt sich aus Bauteilgeometrie, Verfahrweg, Greiferwechselzeit, Maschineninterfacing und Programmierpräzision. Angaben ohne Gewähr, können Fehler enthalten.

Welche Cobots sind geeignet?

Technische Mindestanforderungen

Parameter	Mindestwert (Richtwert)	Empfehlung Praxis
Traglast (inkl. Greifer)	≥ 5 kg	≥ 10 kg für mittelschwere Drehteile + Greifer; Greifergewicht abziehen
Reichweite	≥ 850 mm	≥ 1200 mm wenn Magazin und Spannfutter weit auseinanderliegen
Wiederholgenauigkeit	≤ ±0,1 mm	≤ ±0,05 mm für enge CNC-Spannfutter-Toleranzen
Schutzart (IP)	IP54	IP54 Mindest wegen Kühlmittelspritzern; IP67 am Handgelenk vorteilhaft

Traglast-Praxishinweis: Cobots mit nominell 5 kg Traglast (z. B. UR5e) sind für CNC-Tending nur geeignet, wenn Greifer + Bauteil zusammen unter 5 kg bleiben. Ein Standard-Parallelgreifer wiegt 0,5–1,5 kg — für Bauteile über 3–4 kg ist die nächste Traglastklasse (10 kg) die sicherere Wahl. Angaben ohne Gewähr, können Fehler enthalten.

Empfohlene Modelle (quellenbelegte Spezifikationen)

Universal Robots UR10e

Traglast: 12,5 kg² Reichweite: 1300 mm² Wiederholgen.: ±0,05 mm² Schutzart: IP54²

Meistverbreiteter CNC-Tending-Cobot im DACH-Mittelstand. 12,5 kg Traglast deckt mittelschwere Drehteile plus Greifer zuverlässig ab; 1300 mm Reichweite reicht für die meisten Horizontaldreh- und Fräsmaschinen. Breites Greifer-Ökosystem (OnRobot, Schunk, Piab) und E/A-Schnittstelle für CNC-Maschinenanbindung.

Technische Daten UR10e →

FANUC CRX-10iA

Traglast: 10 kg³ Reichweite: 1249 mm³ Wiederholgen.: ±0,04 mm³ Schutzart: IP54/IP67³

Robust gegen Kühlmittel und Späne durch IP67 am Handgelenk — besonders geeignet für Nassbearbeitung. Sehr hohe Wiederholgenauigkeit (±0,04 mm) für enge Spannfutter-Toleranzen. FANUC-eigene CNC-Integration (PMC-/FIELD-system) vereinfacht die Maschinenanbindung an FANUC-Steuerungen.

Technische Daten FANUC CRX-10iA →

Universal Robots UR16e

Traglast: 16 kg⁴ Reichweite: 900 mm⁴ Wiederholgen.: ±0,05 mm⁴ Schutzart: IP54⁴

Höchste Traglast in der UR e-Serie — geeignet für schwere Drehteile oder Greifersetups mit Doppelgreifer (zwei Teile pro Zyklus). Kompaktere Reichweite (900 mm) als UR10e; bei engem Bauraum und schwerem Werkstück die richtige Wahl. IP54 schützt gegen Kühlmittelspritzer.

Technische Daten UR16e →

Universal Robots UR5e

Traglast: 5 kg⁵ Reichweite: 850 mm⁵ Wiederholgen.: ±0,03 mm⁵ Schutzart: IP54⁵

Einstiegsmodell für leichte CNC-Teile (z. B. Kleindrehteile < 3 kg nach Greiferabzug). Höchste Wiederholgenauigkeit der Gruppe (±0,03 mm), kompakter Footprint. Nur geeignet wenn Bauteil + Greifer sicher unter 5 kg bleiben — Grenzfall prüfen.

Technische Daten UR5e →

Alle weiteren Cobot-Modelle mit quellenbelegten Daten: Cobots-Übersicht · Technischer Vergleich

ROI-Korridor (Schätzung)

Hinweis A1 — Schätzung/unbestätigt: Die folgenden ROI-Angaben sind Orientierungswerte auf Basis branchenüblicher Annahmen und der Kostenstruktur aus dem ROI-Ratgeber für KMU. Sie ersetzen keine individuellen Investitionsrechnung. Angaben ohne Gewähr, können Fehler enthalten.

Szenario	Amortisationszeit (Schätzung)	Treiber
Nachtschicht-Einsatz (mannloser Betrieb, 2. Schicht)	12–24 Monate	Eingesparte Schicht-Personalkosten; Maschinen-OEE steigt
Einschicht-Einsatz, Entlastung einer Fachkraft	24–40 Monate	Fachkraft kann höherwertige Aufgaben übernehmen; kein Vollersatz
Einschicht, große Losgröße, gut automatisiertes Magazin	18–30 Monate	Hohe Maschinenauslastung; wenig Rüstaufwand pro Cobot-Stunde

Alle Amortisationszeiten: Schätzung/unbestätigt; basieren auf Integrations- und Anschaffungskosten von ca. 60.000–100.000 EUR (Cobot + Greifer + Zelle + Inbetriebnahme) sowie DACH-Schichtlohnkosten 2025/2026 als Schätzgröße. Eigene Kalkulation mit realen Stundensätzen und Teilevolumen ist zwingend erforderlich.

Nächster Schritt: Kosten kalkulieren

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Abgrenzung und Hinweise

Risikobeurteilung Pflicht: Jede CNC-Tending-Zelle erfordert eine eigenständige Risikobeurteilung nach ISO 10218-2¹ und ISO/TS 15066¹. Drehende CNC-Spindeln, Späne und Kühlmittel sind eigenständige Gefährdungsquellen. Maschinenrichtlinie 2006/42/EG und ggf. die neue Maschinenverordnung (EU) 2023/1230 sind einzuhalten.
Maschinenanbindung / Protokoll: Die CNC muss eine Schnittstelle für den Roboter freigeben (Automatiktür, Spannfutterfreigabe, Zyklus-Start-Signal). EUROMAP 67/73 (Spritzguss analog), FANUC-PMC, Siemens SINUMERIK Open Interface oder einfache I/O-Verbindungen sind marktüblich — vorab mit CNC-Hersteller klären. Nachrüstung kann Zusatzkosten verursachen.
Greifer-Auslegung: Greifergewicht vom Nennwert der Traglast abziehen. Für Werkstückwechsel (Rohteil/Fertigteil in einem Zyklus) bieten sich Doppelgreifer an — erhöhen aber das Greifergewicht erheblich. Kosten im TrueCost-Rechner unter „Zubehör / Greifer" einplanen.
Wann kein Cobot: Bei sehr schweren Bauteilen (> 16 kg inkl. Greifer), hochdynamischen Taktzeiten (< 10 s/Zyklus) oder Nassbearbeitungs-Umgebungen mit intensiver Spanflut kann ein konventioneller Industrieroboter wirtschaftlicher sein. Vergleich: Cobot vs. Industrieroboter — Entscheidungshilfe.
Angrenzende Einsatzfälle: Überblick Metallverarbeitung · Schweißen mit Cobots · Qualitätsprüfung mit Cobots · Montage & Handling mit Cobots · Palettieren mit Cobots

Quellen

ISO — ISO/TS 15066:2016 (Robots and robotic devices — Collaborative robots): iso.org/standard/62996.html. ISO 10218-1/-2 (Industrieroboter, Sicherheitsanforderungen): iso.org/standard/51330.html. Abgerufen 2026-06-30.
Universal Robots — UR10e Produktseite (Hersteller): universal-robots.com/products/ur10-robot/. Abgerufen 2026-06-25. Vollständige Specs: modelle/ur10e.html.
FANUC — CRX-Serie Produktseite (Hersteller): fanuc.co.jp/en/product/robot/model/crx/ · fanuc.eu/eu-en/crx-series. Abgerufen 2026-06-25. Vollständige Specs: modelle/fanuc-crx-10ia.html.
Universal Robots — UR16e Produktseite (Hersteller): universal-robots.com/products/ur16-robot/. Abgerufen 2026-06-30. Vollständige Specs: modelle/ur16e.html.
Universal Robots — UR5e Produktseite (Hersteller): universal-robots.com/products/ur5-robot/. Abgerufen 2026-06-25. Vollständige Specs: modelle/ur5e.html.