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 Verschwendung sein, da die Arbeitskräfte für andere Aufgaben eingesetzt werden können, die höhere geistige Fähigkeiten erfordern.

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

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 Verpackungsmaschinen begann 1987, als ein Schweizer Unternehmen namens 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?

Es gibt verschiedene Ausführungen von Pick-and-Place-Robotern, je nach spezifischer Anwendung. Das Grundprinzip der meisten dieser Ausführungen ist ähnlich.

Diese Roboter sind typischerweise auf einem stabilen Ständer montiert und verfügen über einen langen Arm, der ihren gesamten Arbeitsbereich abdecken kann. Die Befestigung am Ende des Arms ist auf die Art der Objekte spezialisiert, 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 von einer beweglichen Oberfläche (z. B. zwischen zwei Förderbändern) transportieren.

Auf wie vielen Achsen kann die Bewegung eines herkömmlichen Pick-and-Place-Roboters erfolgen?

Einfache Pick-and-Place-Roboter, die Gegenstände anheben und an anderen Orten ablegen, verfügen über einen 5-achsigen Roboterarm. Es gibt jedoch auch 6-achsige Roboterarme, die die Gegenstände drehen und so ihre Ausrichtung ändern können.

Aus welchen verschiedenen 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, Glieder 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 so konzipiert werden, dass sie unterschiedliche Funktionen erfüllen.

Aktuatoren:Aktuatoren erzeugen die Bewegung im Roboterarm und in den Endeffektoren. Bei den Linearaktuatoren handelt es sich grundsätzlich um beliebige Motortypen, beispielsweise Servomotoren, Schrittmotoren oder Hydraulikzylinder.

Sensoren:Sie können 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.