Roboter haben den Herstellungsprozess revolutioniert und bieten ein effizientes und kostengünstiges Mittel, um zu verhindern, dass Menschen unsichere und sich wiederholende Aufgaben ausführen müssen, die zu Überlastungsverletzungen führen können. Pick-and-Place-Anwendungen gehören zu den häufigsten Stellen im Montageprozess, an denen Automatisierung und Roboter zum Einsatz kommen. Während dies bedeutet, dass Fabriken problemlos geeignete Pick-and-Place-Robotermodelle beschaffen können, erfordert die Auswahl des richtigen Modells für eine bestimmte Anwendung einige Recherchen.

Wofür werden Pick-and-Place-Roboter eingesetzt?

Was die meisten modernen Pick-and-Place-Roboter von anderen Robotern unterscheidet, ist ihre verbesserte Sehschärfe in Kombination mit lernfähiger künstlicher Intelligenz (KI). Diese Fähigkeit zum maschinellen Lernen (ML) ermöglicht es Pick-and-Place-Robotern, sich leichter an Veränderungen in der Umgebung anzupassen und den besten Winkel zum Greifen eines Objekts zu berechnen. Der Pick-and-Place-Roboter verschiebt und bewegt sich, um ein Objekt besser zu erkennen, zu klassifizieren, wie man neue Objekte am besten greift, und speichert dieses Wissen, um seine Leistung durch Versuch und Irrtum stetig zu verbessern.

Bevor Sie sich über den genauen Robotertyp Gedanken machen, den Sie kaufen möchten, ist es am besten, sich zunächst mit den Funktionen zu befassen, für die er verwendet werden soll. Vielleicht wird ein Roboter benötigt, um eine bestimmte Aufgabe auszuführen, oder vielleicht benötigt ein Hersteller einen vielseitigeren Roboter, der leicht für verschiedene Zwecke angepasst werden kann. Die Anwendungen, für die diese Roboter eingesetzt werden können, sind vielfältig und können die Kommissionierung in der Kiste, die Inspektion und sogar das Verpacken von Produkten umfassen.

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

1. Montage:Bei Montageanwendungen können Pick-and-Place-Roboter eingehende Komponenten aufnehmen, sie mit anderen Teilen des Werkstücks verbinden, bevor sie sie zum nächsten Montagepunkt befördern.
2. Bin-Picking:Oftmals müssen an Montagelinien Komponenten aus Behältern kommissioniert und zur Montage oder Verpackung an anderen Orten abgelegt werden. Speziell entwickelte Pick-and-Pack-Roboter mit modernsten visuellen Sensoren in Kombination mit KI-Software können Farben, Größen und Formen identifizieren.
3. Inspektionen:Um Fehler zu prüfen, benötigen Pick-and-Place-Roboter eine fortschrittliche KI mit Bildverarbeitungssystemen, um Fehler zu erkennen und minderwertige Komponenten oder Produkte zu entfernen, sie aufzunehmen und in bestimmten Behältern oder Bereichen beiseite zu legen.
4. Verpackung:Bei der Automatisierung von Verpackungsanwendungen legt ein Roboter entweder das fertige Produkt in seine Verpackung oder platziert mit speziell entwickelten Pick-and-Pack-Robotern verpackte Artikel auf Paletten für den Versand.

Arten von Pick-and-Place-Robotern

Pick-and-Place-Roboter werden normalerweise an stabilen Ständern befestigt und so positioniert, dass sie bestimmte Arbeitsbereiche erreichen. Sie nutzen fortschrittliche Bildverarbeitungs- und Werkzeugsysteme, die für verschiedene Anwendungen konfiguriert sind. Diese werden oft durch KI-Software unterstützt, die ML-Algorithmen verwendet, um Pick-and-Pack-Robotern das „Lernen“ zu ermöglichen, damit sie eine Vielzahl von Aufgaben ausführen können.

Roboterarm

Die gebräuchlichste Art von Pick-and-Place-Robotern sind die 5-Achsen-Roboterarme, die für eher Standardanwendungen verwendet werden, wie zum Beispiel das Bewegen von Objekten entlang einer einzelnen Ebene. Ein fortschrittlicherer 6-Achsen-Arm wird im Allgemeinen für komplexere Aufgaben verwendet, beispielsweise wenn ein Objekt gedreht oder auf andere Weise neu ausgerichtet werden muss, bevor es zum nächsten Montagepunkt weitergeht.

Kartesischer Roboter

Ähnlich wie der 6-Achsen-Roboterarm können kartesische Roboter auf mehreren Ebenen arbeiten. Benannt nach René Descartes, einem französischen Mathematiker, der Ende des 16. Jahrhunderts geboren wurde, bewegen sich diese Pick-and-Place-Roboter mithilfe der horizontalen X- und vertikalen Y-Achse über eine kartesische Ebene, wobei Z im kartesischen Koordinatensystem des 19. Jahrhunderts zur Beschreibung verwendet wird dreidimensionaler Raum. Diese nutzen Linearantriebe und unterschiedliche Arten von Antriebsmechanismen. Typischerweise bieten sie eine bessere Positionierungsgenauigkeit als 6-Achsen-Roboterarme.

Delta- (oder Parallel-)Roboter

Delta-Roboter werden häufig für die Hochgeschwindigkeitsverarbeitung von Lebensmitteln eingesetzt und nutzen fortschrittliche optische Technologie, um Farben, Formen und Größen zu unterscheiden. Diese Pick-and-Pack-Roboter verfügen über schwere, an Rahmen befestigte Motoren und sind in zahlreichen Konfigurationen erhältlich, die meisten arbeiten jedoch mit vier Achsen. Um die Bewegung zu erleichtern, verwenden sie drei leichte Arme, die mit Stangen verbunden sind, die Gelenke an den gegenüberliegenden Enden jedes Arms verbinden.

Schneller Pick-and-Place-Roboter

Diese schnellen Pick-and-Place-Roboter sind ideal für Umgebungen, die einen mittleren bis hohen Volumendurchsatz erfordern. Sie sorgen für einen vollautomatischen Kommissionierungsprozess, bei dem sich menschliche Arbeiter stattdessen auf andere Aktivitäten innerhalb des Herstellungsprozesses konzentrieren können. Da diese Pick-and-Pack-Roboter am schnellsten mit bis zu 150 Takten pro Minute arbeiten, werden sie häufig in Abschnitten von Verpackungslinien eingesetzt, in denen Werbe- oder Zusatzbestellungen in die Verpackung eingebracht werden, beispielsweise beim Einlegen von Batterien oder Werbeartikeln.

Cobot (oder kollaborativer Roboter)

Cobots werden aufgrund ihrer Fähigkeit, mit menschlichen Arbeitskräften an getrennten, aber kompatiblen Aufgaben zusammenzuarbeiten, als kollaborative Roboter bezeichnet. Sie ergänzen die menschliche Arbeitskraft, indem sie Arbeitskräfte bei der Auswahl von Positionen anleiten und sie durch bestimmte Aufgaben führen. Sie tragen dazu bei, die Zeit zu optimieren, die für die Durchführung jeder Aktion benötigt wird, und tragen so zu einem produktiveren Fertigungsprozess bei.

Palettierroboter

Ein spezifischer Prozess, bei dem Pick-and-Place-Roboter eingesetzt werden können, ist das Palettieren verpackter Artikel, um sie für den Versand vorzubereiten. Manchmal verlangsamt sich der Produktionsdurchsatz aufgrund der Zeit, die benötigt wird, um fertige und verpackte Produkte auf Paletten zu laden. Für die Palettierung stehen zwar bereits andere Arten der Automatisierung zur Verfügung, diese nehmen jedoch tendenziell viel Platz ein und lassen sich nicht ohne weiteres an unterschiedliche Palettieraufgaben anpassen. Obwohl es sich nicht speziell um einen Pick-and-Place-Prozess handelt, ist das Palettieren eine Erweiterung davon, und maßgeschneiderte Pick-and-Pack-Roboter können solche Vorgänge problemlos durchführen.