Das automatische Palettieren ist nicht länger großen Unternehmen vorbehalten, die täglich Tonnen von Waren bewegen und dafür in große Industrieroboter investieren können. Kollaborative Robotikanwendungen, die Mitarbeiter unterstützen, lohnen sich inzwischen auch für kleine Betriebe.
Denn die Technik ist nicht nur erschwinglich und platzsparend, sie lässt sich auch ohne spezielle Kenntnisse implementieren und bedienen. Vor allem können kollaborierender Roboter, kurz Cobots, ohne Schutzeinrichtungen neben dem Menschen arbeiten und eigenen sich damit besonders für den Einsatz in kleinen und mittleren Unternehmen. Zentrale Voraussetzung für den sicheren Betrieb ist eine erfolgreich abgeschlossene Risikobeurteilung auf Basis der Kraft- und Leistungsbegrenzung und der Validierung aller möglichen Kollisionsszenarien. Bei der Durchführung der Risikobeurteilung muss immer die Palettieranwendung als Ganzes, also der Roboterarm inklusive der Greifer, des Programms, Software-seitiger Sicherheitseinstellungen und dem zu handhabenden Produkt, betrachtet werden.
Bevor es jedoch an die konkrete Umsetzung einer automatischen Palettieranwendung geht und Anschaffungen getätigt werden, sollten Unternehmen einige grundsätzliche Überlegungen anstellen und ihre Anforderungen klar definieren. Denn das Zusammenspiel der unterschiedlichen Komponenten einer Anwendung wie Cobot und Greifer, aber auch Software ist essenziell für den nachhaltigen Erfolg der Lösung.
Investitionssicherheit durch Tragkraft und Reichweite
Das Herzstück einer kollaborativen Anwendung für das Palettieren ist der Cobot. Hier lohnt es sich, vorausschauend zu denken. Denn auch wenn beispielsweise heute nur Kartons mit einem Gewicht von 5 kg gehandhabt werden müssen, können die Anforderungen in Bezug auf Form oder Gewicht der zu palettierenden Ware in wenigen Monaten schon ganz andere sein. Für Unternehmen, die Flexibilität in der Produktion benötigen, ist es daher sinnvoll, in ein Modell mit hoher Tragkraft und Reichweite zu investieren – denn je mehr der Cobot leisten kann, desto variabler lässt er sich in Zukunft bei unterschiedlichen Anwendungen wie Verpacken, Palettieren oder Materialumschlag einsetzen. Auch die Taktzahlen und damit die Geschwindigkeit des Cobots spielen eine Rolle bei der Auswahl des passenden Modells. Hier beraten Robotikhersteller und Integratoren Unternehmen und bieten bei Bedarf individuelle Lösungen an.
Greifer entscheidet über Flexibilität
passende Greifer für die Palettieraufgaben gewählt werden. Denn erst, wenn der Roboterarm mit dem richtigen Peripheriegerät ausgestattet ist, kann er sich an die Arbeit machen. Für das Aufstapeln geschlossener Kartons beispielsweise eignet sich ein Parallelgreifer mit anpassbaren Greifarmen. Sollen Kartons aus dünnerem, porösem und recyceltem Karton oder auch sperrige und ungleichmäßig geformte Versandbeutel palettiert werden, ist ein leistungsstarker Vakuumgreifer die bessere Wahl. Dieser lässt sich auch für das Einfügen von Zwischenschichten oder Folien einsetzen.
Wird durchgängig nur ein einziges Produkt gestapelt, können sich Unternehmen auf einen bestimmten Greifertyp beschränken, der ihre Anforderungen erfüllt. Doch viele Betriebe stehen vor der Herausforderung, ganz unterschiedliche Produkte wie offene oder regalfertige Boxen, Wellpappe oder perforierte Kartonagen handhaben zu müssen. In diesem Fall sollten sie bei der Auswahl des passenden Greifers auf größtmögliche Flexibilität achten. Hierfür eignet sich ein Modell, das einen Parallelgreifer mit einem Vakuumgreifer kombiniert, sodass kein Werkzeugwechsel im laufenden Betrieb notwendig ist. Das steigert die Produktivität der Anwendung, spart Zeit und Kosten. In jedem Fall sollte der Greifer eine hohe Prozesssicherheit ermöglichen und Produkte auch dann zuverlässig halten, wenn es beispielsweise zu einem Spannungsausfall oder einer Notabschaltung kommt.
Roboterlift und Palettenhalterung erweitern Einsatzspektrum
Der richtige Cobot und das passende Greifwerkzeug bilden die Basis für eine funktionsfähige Palettier-Applikation. Richtig effizient wird diese aber erst durch weitere Komponenten. Häufig sind bei der Palettierung hohe Reichweiten gefragt, die sich nicht ohne Weiteres realisieren lassen. Dieser Herausforderung können Unternehmen mit einem Roboterlift begegnen. Er ergänzt sechsachsige Roboterarme um eine vielseitige siebte Achse und erweitert so deren Einsatzspektrum deutlich. Dies gilt sowohl für Palettieraufgaben als auch für andere Anwendungen, die eine hohe Reichweite erfordern. Integrierte Sicherheitsmerkmale mit Stopp-Funktion erleichtern den kollaborativen Einsatz.
Des Weiteren ermöglicht eine robuste, bodenmontierte Palettenhalterung eine konsistente Positionierung. Wichtig ist hier ein integrierter Sensor, der erkennt, ob sich eine Palette in der Station befindet.
Spezialisierte Software verbessert Ergebnis
Sind die passenden Komponenten der Applikation gefunden, steht der Implementierung nichts mehr im Weg. Doch bevor die Applikation Güter auf Paletten stapeln kann, muss sie zunächst angelernt werden. Dazu wird das gewünschte Objekt, beispielsweise ein Karton oder eine offene Box, im Arbeitsbereich des Cobots platziert. Anschließend kann der Weg des Greifers zum Produkt im Teach-Pendant des Cobots eingespeichert werden.
Eine durchdachte, speziell für Palettieranwendungen entwickelte Software erleichtert das Einrichten und den laufenden Betrieb der Lösung. Heute ist Software verfügbar, die so intuitiv zu bedienen ist, dass auch Laien ohne Robotikkenntnisse gute Ergebnisse bei der Palettierung erzielen. Mit der neuen Palletizer-Software von On Robot beispielsweise werden Anwender Schritt für Schritt durch das Programm geleitet. So können Nutzer unter anderem zwischen vorgespeicherten Stapelmustern wählen. Ein Klick genügt, um festzulegen, dass alle Etiketten auf der Außenseite platziert sind. Die Software bietet zudem eine automatische Greifererkennung, eine automatische Greifereinstellung während des gesamten Palettiervorgangs und berechnet selbstständig die korrekten Parameter für die Einbindung des Roboterlifts. Pfadoptimierungsfunktionen reduzieren außerdem die Zykluszeit und verlängern so die Lebensdauer der Anlage.