WAS SIND PORTALROBOTER?
Ein Portalroboter ist ein automatisiertes Industriesystem, das auch als kartesischer Roboter oder Linearroboter bezeichnet wird. Portalroboter bewegen sich typischerweise auf linearen Bahnen und erzeugen so einen dreidimensionalen kubischen Raum, in dem sie arbeiten können.
Aus diesem Grund ist der Begriff „kartesischer Roboter“ ideal, da der gesamte Arbeitsraum von oben nach unten durch zwei lineare Pfade begrenzt wird, die sich im rechten Winkel schneiden und die Arbeitsebene bilden (üblicherweise als X und Y bezeichnet). Durch Hinzufügen einer dritten Achse (üblicherweise als Z bezeichnet) entsteht die Tiefe, in der das End-of-Arm-Tool innerhalb des kubischen Raums arbeiten kann. Während diese drei Achsen die Hauptbewegungsformen darstellen, können Portalroboter so wenige oder so viele Achsen enthalten, wie für die jeweilige Aufgabe erforderlich sind.
Eine gängige Option ist das Hinzufügen einer vierten Rotationsachse, „U“, an der Unterseite des Z-Trägers. Diese Achse dreht das Werkzeug am Ende des Arms so, dass es parallel zum Boden bleibt. Es besteht die Möglichkeit, das Werkzeug vertikal statt horizontal zu drehen.
Sage Portalroboter verwenden verschiedene Führungssysteme und mechanische Antriebe. Zu den Führungssystemen gehören Rad-Schiene, Profilschiene und Rad-Balken. Als Antriebsmethoden kommen Riemen, Drahtseil, Traktor, Kette und geschlossene Reibungsschleife zum Einsatz.
In seltenen Fällen werden Portalroboter fälschlicherweise als Smart Cranes bezeichnet, da sie industriellen Brückenkränen ähneln. Portalroboter werden zwar nicht als Kräne definiert, weisen aber optische Ähnlichkeiten und Kernkonzepte auf. Kräne verfügen typischerweise über freitragende Kabel- oder Drahtseilsysteme in der Z-Achse, während Portalroboter eine starre mechanische Z-Achsen-Lösung mit geringer Auslenkung und hoher Wiederholgenauigkeit bieten. Brückenkräne werden manuell bedient, daher bezieht sich der Begriff „intelligent“ auf Portalroboter, die vollständig autonom und ohne Bedienereingriffe agieren.
Portalroboter arbeiten autonom, unabhängig von Menschen in ihrer Arbeitszelle und bieten eine Präzision und Genauigkeit, die Brückenkränen nicht zur Verfügung steht.
WANN SOLLTEN SIE EINEN PORTALROBOTER EINSETZEN?
Für die Automatisierung von Aufgaben mit hoher Wiederholgenauigkeit eignet sich jeder Robotertyp. Industrielle Automatisierung kann die Produktion optimieren, Verletzungen reduzieren und es Mitarbeitern ermöglichen, sich auf andere Aufgaben wie die Qualitätskontrolle zu konzentrieren. Insbesondere ist ein Portalroboter ideal, wenn große oder schwere Objekte präzise manipuliert und gehandhabt werden müssen oder die Aufgabe die Manipulation des Objekts über einen großen Bereich erfordert.
Sage Portalroboter sind in vielen verschiedenen Größen, Stärken und Konfigurationen erhältlich. Ein kleiner Portalroboter entspricht in etwa der Größe eines kleinen Raumes, während ein großer Portalroboter je nach den Gegebenheiten des Endnutzers die Länge eines Fußballfeldes und eine Breite von bis zu 15 Metern oder mehr erreichen kann. Die Nutzlast kann von wenigen Pfund bis zu mehreren Tonnen variieren.
Portalroboter werden hauptsächlich in Pick-and-Place-Anwendungen eingesetzt, wurden jedoch auch für eine Vielzahl von Aufgaben implementiert, darunter:
PALETTIEREN • DEPALETTIEREN • MASCHINENBELADUNG/-ENTLADUNG • IN BEARBEITUNG • ENDE DER LINIE • MATERIALHANDHABUNG • MASCHINENBETRIEB • SORTIERUNG UND LAGERUNG • VERPACKUNG
GÄNGIGE ANWENDUNGEN FÜR PORTALROBOTER
Die Palettierung mehrerer Linien ist eine der häufigsten Aufgaben, die eine Automatisierung erfordern.
Grundsätzlich erstellen diese Systeme Palettenladungen mit einzelnen Produkttypen für mehrere Produktionslinien gleichzeitig, die dann an Endverbraucher oder Vertriebszentren versandfertig sind. Die Produkte werden entweder über einzelne Förderbänder oder über Sammellinien, die eine Vielzahl von Produkten liefern, zum Roboter transportiert. Bei Sammellinien mit mehreren Produkten leitet ein Sortierförderband die einzelnen Produkte zur Palettierung auf vorgegebene Bahnen um. Der Roboter erhält Produktinformationen für jede Bahn und erstellt die entsprechenden Stapelmuster für jedes Produkt.
Portalroboter sind eine der besten Lösungen für die Palettierung mehrerer Produktionslinien. Mehrere Beladungsaufbauplätze und Produktzuführungsbahnen beanspruchen viel Stellfläche und erfordern einen Roboter mit einem geeigneten Arbeitsbereich, um alle Zuführungslinien und Aufbauplätze zu erreichen. Ein Portalroboter bietet ausreichend Verfahrweg, um mehrere Produktionslinien mit nur einem Roboterkopf zu bedienen. Im Gegensatz dazu verhindert die begrenzte Reichweite eines fest montierten Gelenkarms, dass dieser mehr als ein paar benachbarte Produktionslinien palettieren kann. Einige Lösungen nutzen jedoch einen Gelenkarm, der auf einer Schiene oder einer anderen mobilen Plattform platziert ist. In diesen Fällen wird der Gelenkarm effektiv zum End-of-Arm-Tool eines Portalroboters. Aufgrund ihres vollständig anpassbaren Arbeitsbereichs und ihrer mechanischen Einfachheit eignen sich Portalroboter ideal für die Palettierung mehrerer Produktionslinien.
Automatisierte Lager- und Bereitstellungssysteme sind gängige Midstream-Anwendungen für Portalroboter in der Fertigung.
Der Innenraum eines Portalkrans dient nicht nur als Bereitstellungsort, sondern auch zur Zwischenlagerung und Akkumulation. Produktions- und Nachfrageschwankungen bestimmen die Lagerdauer für die einzelnen Produktarten im Innenraum. ASRS-Portalkranroboter optimieren die Stellfläche und Lagerkapazität und ermöglichen gleichzeitig den direkten Zugriff auf die Produkte.
Datenbanksysteme erfassen die Lebensdauer von Lagerorten und ermöglichen so einen FIFO-Produktfluss (First In, First Out). Dadurch können veraltete Lagereinheiten entladen oder Platz für gängigere Lagereinheiten geschaffen werden. Identische Produkte können zudem zu Einzelkommissionierungen oder an benachbarten Standorten zusammengefasst werden, um Durchsatz und Organisation zu optimieren.
Für Vorgänge mit großen oder schweren Produkten, bei denen die Nützlichkeit eines Regalsystems eingeschränkt ist, bieten Portalroboter-ASRS-Systeme eine flexible Alternative.
Veröffentlichungszeit: 29. Juli 2024