Die Lebensmittelverarbeitungs- und Verpackungsindustrie wächst rasant. Um den steigenden Anforderungen und der geforderten Effizienz gerecht zu werden, setzen Hersteller Roboter für Aufgaben ein, die sonst ausschließlich Handarbeit erfordern würden.

Pick-and-Place-Roboter gehören zu den am häufigsten eingesetzten Automatisierungsmaschinen im Bereich der Lebensmittelverpackung.

Was ist ein Pick-and-Place-Roboter?

Pick-and-Place-Roboter ermöglichen Unternehmen den Einsatz automatisierter Lösungen zum Anheben und Ablegen von Objekten von einem Ort an einen anderen Ort.

Einfache Aufgaben wie das Heben oder Bewegen von Gegenständen erfordern keine großen Denkprozesse. Daher kann der Einsatz menschlicher Arbeitskräfte für diese Aufgaben verschwenderisch sein, da die Arbeitskräfte für andere Aufgaben eingesetzt werden können, die höhere geistige Fähigkeiten erfordern.

Diese wiederkehrenden Aufgaben werden von Pick-and-Place-Robotern übernommen. Diese Roboter sind oft mit Sensoren und Bildverarbeitungssystemen ausgestattet, um Objekte vom laufenden Förderband anzuheben.

Wer hat Pick-and-Place-Roboter erfunden?

Die Pick-and-Place-Roboter, die heute für monotone Aufgaben in der Lebensmittelverpackungsindustrie eingesetzt werden, basieren auf Delta-Robotern. Delta-Roboter wurden Anfang der 1980er Jahre von einem Forschungsteam unter der Leitung von Professor Reymond Clavel an der EPFL in der Schweiz entwickelt.

Die Massenproduktion von Pick-and-Place-Robotern für Verpackungsanwendungen begann 1987, als das Schweizer Unternehmen Demaurex die Lizenz zur Herstellung dieser Roboter erwarb.

Im Jahr 1999 brachte ABB Flexible Automation den Deltaroboter FlexPicker auf den Markt, der die Branche grundlegend veränderte.

Der Bereich der Pick-and-Place-Roboter befindet sich noch in der Entwicklung. Forscher optimieren diese Roboter für die Aufnahme noch kleinerer Gegenstände für Computerprozessoren oder für sich wiederholende Aufgaben mit höherer Geschwindigkeit und Präzision.

Wie funktionieren Pick-and-Place-Roboter?

Pick-and-Place-Roboter gibt es in verschiedenen Ausführungen, je nach Anwendungsbereich. Das Grundprinzip der meisten dieser Ausführungen ähnelt sich.

Diese Roboter sind typischerweise auf einem stabilen Ständer montiert und verfügen über einen langen Arm, der ihren gesamten Arbeitsbereich abdeckt. Die Befestigung am Ende des Arms ist auf die Art der Objekte abgestimmt, die der Roboter bewegen soll.

Diese Roboter können Gegenstände von einer stationären Oberfläche auf eine andere, von einer stationären auf eine bewegliche Oberfläche, von einer beweglichen auf eine stationäre Oberfläche und wieder auf eine bewegliche Oberfläche (z. B. zwischen zwei Förderbändern) transportieren.

Wie viele Achsen kann eine herkömmliche Pick-and-Place-Roboterbewegung umfassen?

Einfache Pick-and-Place-Roboter, die Gegenstände anheben und an anderer Stelle ablegen, verfügen über einen fünfachsigen Roboterarm. Es gibt jedoch auch sechsachsige Roboterarme, die die Gegenstände drehen und so ihre Ausrichtung ändern können.

Aus welchen Teilen besteht ein Pick-and-Place-Roboter?

Ein Pick-and-Place-Roboter verfügt über mehrere spezielle Teile, beispielsweise:

Roboterarm-Werkzeug:Ein Roboterarm, auch Manipulator genannt, ist die Erweiterung des Roboters durch zylindrische oder kugelförmige Teile, Verbindungen und Gelenke.

Endeffektor:Der Endeffektor ist das Zubehör am Ende des Roboterarms, das die gewünschte Aufgabe, wie z. B. das Greifen von Objekten, übernimmt. Die Endeffektoren können je nach Bedarf für unterschiedliche Funktionen ausgelegt werden.

Aktuatoren:Aktuatoren erzeugen die Bewegung im Roboterarm und den Endeffektoren. Linearaktuatoren sind grundsätzlich beliebige Motortypen, wie Servomotoren, Schrittmotoren oder Hydraulikzylinder.

Sensoren:Man kann sich Sensoren als die Augen der Roboter vorstellen. Die Sensoren übernehmen Aufgaben wie das Erkennen der Position des Objekts.

Controller:Controller synchronisieren und steuern die Bewegung verschiedener Aktoren eines Roboters und sind somit das Gehirn hinter dem reibungslosen Roboterbetrieb.