Palettieren

Präzisionsarbeit zwischen Produktion und Logistik

29.04.2008 | Autor / Redakteur: Sabine Vogel / Volker Unruh

FPT Robotik entwickelte die modulare Palettierzelle Layer Master, mit der sich sortenreine Lagen eines großen Produktspektrums schnell palettieren und depalettieren lassen.Bild: Schmalz
FPT Robotik entwickelte die modulare Palettierzelle Layer Master, mit der sich sortenreine Lagen eines großen Produktspektrums schnell palettieren und depalettieren lassen.Bild: Schmalz

Automatische Palettier- und Depalettiersysteme sind gefragt. Durch Robotik oder Kinematik sowie gleichermaßen flexible und komplexe Steuerungssysteme können sie auch individuellen und anspruchsvollen Aufgaben angepasst werden. Aktuelle Techniktrends und Einsatzmöglichkeiten schildert der folgende Beitrag.

An den Schnittstellen zwischen Produktion und Logistik leisten Palettiersysteme Präzisionsarbeit. Dabei geht es um weitaus mehr als das reine Stapeln von Produkten. Verlangt sind hochflexible Automatisierungslösungen, mit denen sich die gesamte Bandbreite möglicher Versandeinheiten wie Kartons, Trays und Gebinde rentabel handhaben lässt – nicht selten auch parallel.

Neueste Entwicklungen bieten eine Reihe interessanter Lösungen für die Bewältigung anspruchsvoller Palettieraufgaben. Nicht ohne Grund sind Robotikanwendungen in der Intralogistik deutlich auf dem Vormarsch, denn Roboter sind Meister der Positioniergenauigkeit, robust und niemals müde. Kinematik und Steuerungstechnik lassen sich individuellen Aufgaben anpassen, sodass neue Prozesse durch die Programmierung mit neuen Parametern sehr flexibel und mit geringem Aufwand realisiert werden können.

Der Schlüssel zum Erfolg des Robotereinsatzes ist die Greifertechnik. Sie beeinflusst maßgeblich die Leistung einer vollautomatischen (De-) Palettierlösung. Und die Anbieter arbeiten mit Hochdruck an neuen Systemen für das Handling unterschiedlichster Produkte, Gebinde und Packungen. So ist es der FPT Robotik aus Amtzell gelungen, eine modulare (De-)Palettierzelle zu entwickeln, den „Layer Master“.

Sortenreine Lagen robotergestützt palettieren und depalettieren

Auf Basis eines universellen und flexiblen Vakuum-Greifsystems von der J. Schmalz GmbH, eines Industrie- oder Portalroboters und einer abgestimmten Materialfluss-Peripherie, können nun sortenreine Lagen eines großen Produktspektrums von und auf Standard- oder Spezialpaletten palettiert und depalettiert werden. Verarbeitet werden bis zu 300 kg pro Lage mit einer Geschwindigkeit bis zu 300 Lagen pro Stunde. Das System eignet sich besonders für Lagenmuster mit sogenannten Kaminen, also Lücken im Lagemuster, aber auch für Produkte mit abnehmbaren Deckeln, Trays mit Stapellaschen oder inhomogene Waren.

Mittels spezifisch entwickelter Greifelemente palettiert und depalettiert auch die Baureihe Robotpac der Beumer-Gruppe unterschiedlichste Packstücke wie Säcke, Schachtel- und Umverpackungen, Kisten, Kartons und Trays. Die Anpasssteuerung dieses Knickarm-Palettierroboters sichert eine bedienerfreundliche Handhabung und die flexible Anpassung an sich verändernde Einsatzbedingungen. Auch komplexe Prozess-abläufe mit variierenden Rahmenparametern lassen sich zuverlässig und wirtschaftlich lösen.

Die Integration hochentwickelter Steuerungsmechanismen ermöglicht die wahlfreie Palettierung von Stückgütern unterschiedlicher Abmessungen durch die Bildung standsicherer und raumoptimierter Ladeeinheiten. Für die verschiedenen Packgüter hat Beumer entsprechende und vor allem auch austauschbare Lastaufnahmemodule entwickelt, wie Gabelgreifer, Sauggreifer, Palettengreifer oder Werkzeugwechsler. Durch den zusätzlichen Einbau eines Palettengreifermoduls ist das automatische Zuführen von Leerpaletten ohne zusätzlichen Leerpalettenstapler möglich. Die Steuerung erfolgt mittels einer Vier-Achsen-Bahnsteuerung, deren Leistungsvermögen dem jeweiligen Palettierprogramm angepasst wird.

Gefragt sind Arbeitsersparnis und hohe Prozesssicherheit

Ein brandneues System für das automatisierte Abstapeln von Reifenpaletten hat Kuka mit dem Depalgo Tire auf den Markt gebracht. Das Produkt ist mit einer laserbasierten 3D-Objekterkennung ausgestattet und räumt mit einem Universalgreif-system Reifen für Reifen von der Palette. Geringer Wartungsaufwand und eine hohe technische Verfügbarkeit sind Vorteile dieser Roboter-Lösung. Durch die Rick-Rack-Positionierung der Reifen werden nach Unternehmensangaben 33% Lagervolumen gewonnen. Weitere Pluspunkte sind hohe Prozesssicherheit, geringer Rüstungsaufwand sowie platzsparende Zellenkonzepte.

Auch das Palettiersystem Paro der Dortmunder Roteg AG, ein speziell für Palettier- und Depalettieraufgaben entwickelter Industrieroboter, überzeugt in der Handhabung. Mit nur einem multifunktionalen Greifkopf können gleichzeitig Kanister, Kartons, Kunststoffbehälter und Zwischenlagen gehandhabt werden. Der Vier-Achs-Roboter zeichnet sich durch eine kompakte Bauform aus und ist durch eine übersichtliche Bedienoberfläche mit Touchscreen flexibel für eine Vielzahl an Aufgaben gerüstet.

Der integrierte Packschemengenerator erlaubt das automatische Ablegen von Produkten auf der Palette nach einem vorgegebenen Muster. Hierbei unterstützt das Programm den Anwender durch Vorschläge zur optimalen Ausnutzung der Fläche. Analoge Drucksensoren überwachen kontinuierlich das wirkende Saugvakuumniveau. Dieses Verfahren ermöglicht die ständige Diagnose des Systems, so dass eine rechtzeitige Reaktion noch vor Eintreten einer Störung erfolgen kann.

System von Initiative Mittelstand preisgekrönt

Das zuvor schon preisgekrönte System konnte sich in diesem Jahr im Wettbewerb um den begehrten Industriepreis der Initiative Mittelstand erneut durchsetzen. „Die von uns gefertigten Palettierroboter“, erklärt Roteg-Vorstand Dr. Thomas Graefenstein, „bilden in Kombination mit Greifertechnik und Steuerungssoftware ein äußerst zuverlässiges und einfach bedienbares Robotersystem. Je nach Anforderungsprofil bieten wir ein entsprechendes Modell des Paro für den optimierten Einsatz im Unternehmen an.“ Ziel der Entwicklungen sei es, so Graefenstein weiter, dem Bediener möglichst viel Arbeit abzunehmen und Freiraum zu geben. Die robuste Konstruktion und das sich selbst diagnostizierende System seien Garant für eine hohe Verfügbarkeit und Prozesssicherheit.

Nicht nur in der Logistik ist der Knickarmroboter der am häufigsten anzutreffende Robotertyp, da ihm vielfach die höchste Flexibilität nachgesagt wird. Doch Portalroboter brauchen den Vergleich nicht zu scheuen. Sie „erlauben auf Grund ihrer günstigen Kinematik besonders vorteilhafte Lösungskonzepte für die Automatisierung im Materialfluss“, weiß Dr. Hans Gerd Severin, Geschäftsführer der Ro-Ber Industrieroboter GmbH. „Im Gegensatz zu Gelenkarmrobotern stehen sie sich selbst nicht im Weg und können alle Punkte in ihrem Arbeitsbereich direkt und ohne Drehbewegung anfahren. Effiziente Bewegungsabläufe und eine hohe Handhabungsleistung sind die erfreuliche Folge davon.“

Palettiersysteme werden nicht nur von der Robotik entwickelt

Nun präsentiert Ro-Ber eine neue Generation Portalroboter, den Gigant FP150 XP. Über Palettierung, Depalettierung und Kommissionierung hinaus können mit diesem Roboter auch die Bereiche Puffern, Lagern und Verketten abgedeckt werden. Die Roboter dieser Baureihe setzen die bewährte Baukastensystematik fort. So können mehrere Roboterschlitten in einem Gestell betrieben werden, um die Ein- und Auslagerleistung bedarfsgerecht zu gestalten oder um im Störfall Redundanz verfügbar zu haben. Arbeitsbereiche lassen sich auf einer Breite bis 15 m und einer Länge von 40 m abdecken. In maximaler Abmessung bietet der mit Endgeschwindigkeiten von 4 m/s und Beschleunigungen von bis zu 5 m/s² sehr dynamische Gigant XP ein Lagervolumen von mehr als 1500 m³.

Doch nicht nur der Markt für Robotikanwendungen ist in Bewegung. So hat zum Beispiel TGW Mechanics mit dem Splitex einen neuen Depalettier-Automaten zum lagenweisen Vereinzeln unterschiedlichster Verbundartikel entwickelt. Ein Entnahmeförderer fährt die oberste Lage der Ladung an, eine sogenannte Gripprolle zieht die erste Ladungsreihe auf und übergibt sie an einen Gurtförderer. Bei der weiteren Vorwärtsbewegung nimmt der Splitex die Lage auf und übergibt sie anschließend an das Fördersystem, bevor die nächste Lage von der Palette aufgenommen wird. Jede Produkteinheit wird während des gesamten Prozesses von unten gestützt. Umfallen und Brechen wird damit verhindert.

Neben höchstmöglicher Flexibilität stand auch die Leistung im Fokus der Entwicklungsarbeit. Pro Stunde vereinzelt das Gerät 35 voll beladene Paletten, wobei jede einzelne Wareneinheit zwischen 0,5 und 35 kg schwer sein kann.

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