Dosieren mit dem Cobot: Kleben, Dichten und Vergießen automatisieren

In immer mehr Produkten ersetzt Kleben das Schrauben und Schweißen: Gehäuse werden vergossen statt verschraubt, Dichtungen direkt aufgetragen statt eingelegt. Gleichzeitig ist der Handauftrag mit Kartuschenpistole einer der fehleranfälligsten Arbeitsschritte überhaupt: zu viel Material kostet Geld, zu wenig kostet Dichtheit. Genau deshalb gehört das Dosieren zu den Cobot-Anwendungen mit dem am leichtesten messbaren Nutzen.

Warum Dosieren ein Bahnprozess ist

Beim Pick-and-Place zählt nur der Zielpunkt. Beim Dosieren zählt die gesamte Bahn: Die Raupenbreite ergibt sich aus dem Zusammenspiel von Fördermenge und Geschwindigkeit der Düse über dem Bauteil. Wird der Roboter in einer Kurve langsamer, ohne dass die Fördermenge mitgeregelt wird, entsteht dort eine dicke Wulst. Beschleunigt er auf der Geraden, wird die Raupe dünn oder reißt ab.

Cobots spielen hier eine Stärke aus: Sie fahren geteachte Bahnen mit konstanter, definierter Geschwindigkeit ab, und moderne Dosiersteuerungen synchronisieren Ventil und Fördermenge mit der Roboterbewegung. Punktgenaues Öffnen und Schließen des Ventils am Bahnanfang und Bahnende verhindert Nasen und Fäden. Das Ergebnis ist eine Raupe, die auf jedem Teil gleich aussieht, in der ersten Stunde der Schicht genauso wie in der achten.

Diese Anwendungen passen

Das Spektrum reicht vom Klecks bis zur umlaufenden Dichtung:

• Kleberaupen auftragen: 1K- und 2K-Klebstoffe für Gehäuse, Blech-, Kunststoff- und Holzverbindungen, auch als Ersatz für mechanische Verbindungen.
• Dichtungen direkt formen (FIP): Formed-in-Place-Dichtungen aus Schaum oder Silikon, die als umlaufende Raupe direkt auf das Bauteil dosiert werden, statt Stanzdichtungen einzulegen.
• Vergießen von Elektronik: Leiterplatten, Sensoren und Steckverbinder mit Vergussmasse schützen, blasenfrei und mit exakter Füllmenge.
• Dicht- und Nahtabdichtung: Dichtmittel auf Falze, Nähte und Fugen im Blech-, Fahrzeug- und Fensterbau.
• Fetten und Ölen: definierte Schmierstoffmengen auf Lager, Führungen und Verzahnungen in der Montage.

Typische Branchen sind Elektronikfertigung und EMS, Automobil- und Maschinenbau-Zulieferer, Gehäuse- und Gerätebau, Fenster- und Holzverarbeitung sowie die Medizintechnik. Einen Überblick über die Vermittlung passender Integratoren gibt unsere Seite Dosieren & Kleben.

Die Dosiertechnik entscheidet, nicht der Roboter

Der häufigste Planungsfehler: Erst wird der Cobot gekauft, dann über das Medium nachgedacht. Richtig ist die umgekehrte Reihenfolge, denn Viskosität, Topfzeit und Füllstoffe des Mediums bestimmen das Dosiersystem, und das Dosiersystem prägt Kosten und Prozessfenster:

Dosierprinzip	Stärke	Passt gut für
Zeit-Druck-Ventil	Einfach und günstig	Niederviskose, stabile Medien, Punkte und einfache Raupen, geringere Genauigkeitsanforderung.
Exzenterschneckenpumpe	Volumetrisch, pulsationsfrei	Konstante Raupen auch bei schwankender Viskosität, scherempfindliche und gefüllte Medien.
Kolbendosierer	Höchste Wiederholgenauigkeit pro Schuss	Exakte Füllmengen, Verguss, 2K-Anwendungen mit definiertem Mischungsverhältnis.
Jet-Ventil	Berührungslos und schnell	Kleinstmengen und hohe Taktraten, etwa in der Elektronikfertigung.

Bei 2K-Medien kommen ein Mischsystem und die Topfzeit-Logik dazu: Steht die Anlage länger als die Topfzeit, muss gespült oder der Mischer getauscht werden. Das gehört von Anfang an ins Konzept, sonst frisst die Reinigung die Taktzeitgewinne wieder auf.

Cobot, Dosierautomat oder Handauftrag

Gegen den Handauftrag spricht die Streuung: Raupenbreite, Anpressdruck und Geschwindigkeit schwanken von Person zu Person und über die Schicht. Beim Kleben und Dichten heißt Streuung entweder Materialverschwendung oder Undichtigkeit, und beides kostet. Ab wiederkehrenden Serien ist der Roboter schnell überlegen.

Gegen den klassischen Dosierautomaten (Portalsystem) punktet der Cobot bei wechselnden Produkten, 3D-Konturen und begrenztem Platz: Er erreicht Bauteilflächen aus mehreren Richtungen, lässt sich per Handführung oder grafisch teachen und je nach Risikobeurteilung ohne trennenden Schutzzaun betreiben. Portalsysteme bleiben die bessere Wahl bei sehr hohen Taktraten und reinen 2D-Aufgaben in Großserie.

Was eine Dosierzelle wirklich kostet

Wie bei jeder Cobot-Zelle ist der Arm nur ein Teil der Rechnung. Eine realistische Größenordnung für eine schlüsselfertige Zelle im Mittelstand:

Position	Größenordnung
Cobot-Arm (je nach Reichweite und Traglast)	25.000 bis 45.000 Euro
Dosiersystem (Ventil, Pumpe, Steuerung, bei 2K mit Mischer)	10.000 bis 40.000 Euro
Materialversorgung (Fass- oder Kartuschenförderung, Schläuche)	3.000 bis 15.000 Euro
Vorrichtung, Spannmittel, Zuführung	5.000 bis 20.000 Euro
Optional: Vision oder Lasersensor für Bahnkorrektur	5.000 bis 15.000 Euro
Integration, Programmierung, Prozessversuche, Abnahme	15.000 bis 30.000 Euro

In Summe landen die meisten Zellen zwischen 60.000 und 130.000 Euro. 1K-Anwendungen mit stabilem Medium liegen am unteren Ende, 2K-Verguss mit Vision am oberen. Bei lösemittelhaltigen Medien kommen Absaugung und gegebenenfalls Ex-Schutz dazu. Wichtig sind außerdem die Prozessversuche beim Integrator: Klebstoff, Untergrund und Dosiertechnik müssen als System getestet werden, bevor die Zelle bestellt wird.

Wann sich die Investition rechnet

Das Dosieren hat gegenüber vielen anderen Anwendungen einen Vorteil: Der Nutzen lässt sich in drei Positionen direkt messen. Erstens der Materialverbrauch: Eine konstante Raupe ohne Sicherheitszuschlag spart gegenüber dem großzügigen Handauftrag in der Praxis oft einen zweistelligen Prozentsatz an Klebstoff oder Dichtmittel, und Industrieklebstoffe sind teuer. Zweitens Nacharbeit und Ausschuss: Lücken in der Dichtraupe fallen oft erst in der Prüfung oder beim Kunden auf, jede vermiedene Reklamation zahlt direkt ein. Drittens die Personalzeit: Wer bisher Raupen zieht, kann rüsten, prüfen oder montieren.

Als Faustregel gilt: Bei wiederkehrenden Serien im Ein- bis Zweischichtbetrieb liegt die Amortisation häufig bei zwei bis vier Jahren, bei hohem Materialverbrauch auch darunter. Rechnen Sie ehrlich über die Nutzungsdauer und nehmen Sie die Materialeinsparung mit in die Rechnung, sie wird am häufigsten vergessen.

Typische Stolpersteine

• Topfzeit ignoriert: 2K-Medien härten auch im Mischer aus. Pausen, Rüstzeiten und Wochenenden gehören ins Spül- und Wartungskonzept.
• Viskosität schwankt mit der Temperatur: Ein Medium, das morgens bei 18 Grad anders fließt als mittags bei 26 Grad, braucht eine volumetrische Dosierung oder eine Temperierung.
• Fadenzug und Nachtropfen: Am Bahnende zieht mancher Klebstoff Fäden. Ventilwahl, Abreißbewegung und Düsengeometrie lösen das, aber nur, wenn es vorher getestet wurde.
• Bauteiltoleranzen unterschätzt: Eine geteachte Bahn hilft nichts, wenn die Fügekante bei jedem Teil woanders liegt. Dann braucht es eine präzise Vorrichtung oder eine sensorische Bahnkorrektur.
• Oberflächenvorbereitung vergessen: Kleben ist ein Prozess aus Vorbehandlung, Auftrag und Aushärtung. Wer nur den Auftrag automatisiert und die Reinigung dem Zufall überlässt, bekommt reproduzierbar aufgetragene, aber schlecht haftende Raupen.

Förderung: Antrag vor Maßnahmenbeginn

Die früheren Direktzuschüsse Digital Jetzt und go-digital sind Ende 2024 ausgelaufen. Aktuell relevant sind vor allem der KfW ERP-Förderkredit für Digitalisierung und Automatisierung (zinsgünstiges Darlehen, teils mit Tilgungszuschuss) und die BAFA-Beratungsförderung, die die Konzept- und Planungsphase bezuschusst und noch bis Ende 2026 läuft. Dazu kommen je nach Standort einzelne Länderprogramme. Für alle gilt: Der Antrag muss vor Maßnahmenbeginn gestellt werden. Details und aktuelle Konditionen haben wir im Förder-Überblick 2026 zusammengestellt.

Fazit

Automatisiertes Dosieren ist einer der Cobot-Anwendungsfälle mit dem klarsten Business Case: Materialeinsparung, weniger Nacharbeit und konstante Qualität lassen sich direkt beziffern. Der Erfolg entscheidet sich aber nicht am Roboter, sondern am Dosiersystem und an ehrlichen Prozessversuchen mit dem eigenen Medium und den eigenen Bauteilen. Wer die Dosiertechnik zuerst auswählt, Topfzeit und Toleranzen ernst nimmt und mit einem Integrator arbeitet, der Dosierprozesse schon umgesetzt hat, bekommt eine Zelle, die vom ersten Tag an messbar spart.

Häufige Fragen