Roboter haben den Fertigungsprozess revolutioniert und bieten eine effiziente und kostengünstige Möglichkeit, Menschen von unsicheren und repetitiven Aufgaben zu befreien, die zu Überlastungsschäden führen können. Pick-and-Place-Anwendungen gehören zu den häufigsten Einsatzgebieten von Automatisierung und Robotern im Montageprozess. Fabriken können daher problemlos geeignete Pick-and-Place-Robotermodelle finden, die Auswahl des richtigen Modells für eine bestimmte Anwendung erfordert jedoch einige Recherche.

Wofür werden Pick-and-Place-Roboter eingesetzt?

Ein Merkmal, das die meisten modernen Pick-and-Place-Roboter von anderen Robotern unterscheidet, ist ihre verbesserte Sehschärfe, kombiniert mit lernfähiger künstlicher Intelligenz (KI). Dank dieser Fähigkeit zum maschinellen Lernen (ML) können sich Pick-and-Place-Roboter leichter an Umgebungsveränderungen anpassen und den optimalen Winkel zum Greifen eines Objekts berechnen. Der Pick-and-Place-Roboter bewegt sich, um ein Objekt besser zu erkennen, die beste Greifmethode für neue Objekte zu klassifizieren und dieses Wissen zu speichern, um seine Leistung durch Ausprobieren stetig zu verbessern.

Bevor Sie sich für den genauen Robotertyp entscheiden, sollten Sie sich zunächst mit den Einsatzzwecken befassen. Vielleicht wird ein Roboter für eine bestimmte Aufgabe benötigt, oder ein Hersteller benötigt einen vielseitigeren Roboter, der sich leicht für verschiedene Zwecke anpassen lässt. Die Einsatzmöglichkeiten dieser Roboter sind vielfältig und reichen von der Kommissionierung über die Inspektion bis hin zur Verpackung von Produkten.

Hier sind nur einige gängige Einsatzmöglichkeiten für Pick-and-Pack-Roboter:

1. Montage:Beim Einsatz in Montageanwendungen können Pick-and-Place-Roboter eingehende Komponenten aufnehmen, sie mit anderen Teilen des Werkstücks verbinden und sie dann zum nächsten Montagepunkt befördern.
2. Bin Picking:An Fließbändern werden häufig Komponenten aus Behältern entnommen und zur Montage oder Verpackung an anderen Orten abgelegt. Speziell entwickelte Pick-and-Pack-Roboter mit hochmodernen visuellen Sensoren und KI-Software können Farben, Größen und Formen erkennen.
3. Inspektionen:Zur Prüfung auf Defekte benötigen Pick-and-Place-Roboter eine fortschrittliche KI mit Bildverarbeitungssystemen, um Mängel zu erkennen und minderwertige Komponenten oder Produkte auszusortieren, sie aufzunehmen und in dafür vorgesehenen Behältern oder Bereichen abzulegen.
4. Verpackung:Bei der Automatisierung von Verpackungsanwendungen legt ein Roboter entweder das fertige Produkt in seine Verpackung oder stellt mit speziell entwickelten Pick-and-Pack-Robotern verpackte Artikel für den Versand auf Paletten.

Arten von Pick-and-Place-Robotern

Pick-and-Place-Roboter sind typischerweise an stabilen Ständern befestigt und so positioniert, dass sie bestimmte Arbeitsbereiche erreichen. Sie nutzen fortschrittliche Bildverarbeitungs- und Werkzeugsysteme, die für unterschiedliche Anwendungen konfiguriert sind. Diese werden häufig durch KI-Software unterstützt, die ML-Algorithmen nutzt, um Pick-and-Pack-Roboter „lernen“ zu lassen und so eine Vielzahl von Aufgaben ausführen zu können.

Roboterarm

Der gängigste Pick-and-Place-Robotertyp sind 5-achsige Roboterarme, die für Standardanwendungen wie das Bewegen von Objekten entlang einer Ebene eingesetzt werden. Ein modernerer 6-achsiger Arm wird in der Regel für komplexere Aufgaben verwendet, beispielsweise wenn ein Objekt gedreht oder anderweitig neu ausgerichtet werden muss, bevor es zum nächsten Montagepunkt weitertransportiert werden kann.

Kartesischer Roboter

Ähnlich wie der 6-achsige Roboterarm können kartesische Roboter in mehreren Ebenen arbeiten. Benannt nach René Descartes, einem Ende des 16. Jahrhunderts geborenen französischen Mathematiker, bewegen sich diese Pick-and-Place-Roboter auf einer kartesischen Ebene mithilfe der horizontalen X- und der vertikalen Y-Achse. Die Z-Achse steht für das kartesische Koordinatensystem des 19. Jahrhunderts zur Beschreibung des dreidimensionalen Raums. Sie nutzen Linearantriebe und verschiedene Antriebsmechanismen. Sie bieten typischerweise eine höhere Positioniergenauigkeit als 6-achsige Roboterarme.

Delta- (oder Parallel-)Roboter

Delta-Roboter werden häufig in der Hochgeschwindigkeits-Lebensmittelverarbeitung eingesetzt und nutzen fortschrittliche optische Technologie zur Unterscheidung von Farben, Formen und Größen. Diese Pick-and-Pack-Roboter nutzen schwere, an Rahmen befestigte Motoren und sind in zahlreichen Konfigurationen erhältlich, die meisten arbeiten jedoch vierachsig. Zur Bewegungsunterstützung verwenden sie drei leichte Arme, die mit Stangen verbunden sind, die jeweils Gelenke an den gegenüberliegenden Enden der Arme verbinden.

Schneller Pick-and-Place-Roboter

Diese schnellen Kommissionier- und Ablageroboter eignen sich ideal für Umgebungen mit mittlerem bis hohem Durchsatz und ermöglichen einen vollautomatischen Kommissionierprozess, sodass sich die Mitarbeiter auf andere Tätigkeiten im Fertigungsprozess konzentrieren können. Die schnellsten Modelle erreichen bis zu 150 Takte pro Minute und werden häufig in Bereichen von Verpackungslinien eingesetzt, in denen Werbeartikel oder Zusatzaufträge verpackt werden, beispielsweise Batterien oder Werbeartikel.

Cobot (oder kollaborativer Roboter)

Cobots werden als kollaborative Roboter bezeichnet, da sie mit menschlichen Arbeitern in separaten, aber kompatiblen Aufgaben zusammenarbeiten können. Sie unterstützen die menschliche Arbeit, indem sie Arbeiter zu Kommissionierpositionen führen und sie durch bestimmte Aufgaben leiten. Sie tragen dazu bei, die für jede Aktion benötigte Zeit zu optimieren und so einen produktiveren Fertigungsprozess zu schaffen.

Palettierroboter

Ein spezieller Prozess, bei dem Pick-and-Place-Roboter zum Einsatz kommen, ist das Palettieren verpackter Artikel zur Versandvorbereitung. Manchmal verlangsamt sich der Produktionsdurchsatz durch die Zeit, die das Palettieren fertiger und verpackter Produkte benötigt. Zwar gibt es bereits andere Automatisierungslösungen für die Palettierung, diese benötigen jedoch in der Regel viel Platz und lassen sich nicht ohne Weiteres an unterschiedliche Palettieraufgaben anpassen. Obwohl es sich bei der Palettierung nicht um einen spezifischen Pick-and-Place-Prozess handelt, stellt sie eine Erweiterung davon dar, und maßgeschneiderte Pick-and-Pack-Roboter können solche Vorgänge problemlos durchführen.