Palettierroboter – Typen und Formen

Der Ausdruck “Palettierroboter” ist eine umgangssprachliche Bezeichnung für einen Typus von Industrierobotern, der für die Bildung von Ladeeinheiten zuständig ist. Diese Ladeeinheiten können zwar auch, aber nicht nur über Ladungsträger wie Paletten definiert werden, weswegen die Bezeichnung streng genommen nicht ganz korrekt ist. Die Kinematik von Palettierrobotern weist gegenüber anderen Industrierobotern eine Besonderheit auf.
Da zum Erreichen der Ladeposition auf dem Ladungsträger meist nur eine vertikale Umdrehung vonnöten ist, kommen Palettierroboter in der Regel mit vier Antriebsachsen aus.

Man unterscheidet hier grob drei Typen von vierachsigen Palettierrobotern. Zum einen wäre da die Palettierversion des Knickarmroboters, der üblicherweise zwar meist bis zu sechs Achsen aufweist. Bei der Palettierfunktion entfallen aber zwei Handachsen, da die zu palettierenden Packgegenstände nicht geschwenkt, sondern nur gehoben werden müssen, so dass der Greiferflansch waagerecht bleiben kann. Dieser wird daher häufig zusätzlich durch ein Gestänge fixiert.

Palettierroboter - Nicht nur für Paletten im Einsatz

Auch der Portalroboter kann zum Palettieren eingesetzt werden. Portalroboter sind Roboter, die auf einem kubischen, vier- oder zweifüßigen Gestänge aufgelagert sind. Die beweglichen Achsen sind oberhalb der Konstruktion angebracht, so dass auch hohe Traglasten gut abgefangen werden können.
Normale Portalroboter weisen gemäß ihrer kubischen Grundform drei lineare Hauptachsen auf. Palettierer besitzen hingegen noch eine weitere, drehbare Achse, die es ermöglicht, die Packstücke auf der Lagerfläche zu positionieren.

Streng genommen sind Portalroboter eine Spezialform des dritten Typus von Industrierobotern, die für Palettieraufgaben genutzt werden können. Die ersten Prototypen des sogenannten “Linearroboters” wurden in den 80er Jahren am Fraunhofer Institut konstruiert. Ihr praktischer Vorteil lag darin, dass die jeweiligen Packstücke direkt auf nebeneinander positionierte Paletten aufgeladen werden konnten.
Das Revolutionäre an der Technologie des Linearroboters besteht in seinem modularen Aufbau. Der Greifraum lässt sich je nach Aufgabe flexibel vergrößern oder verkleinern, wobei die Module austauschbar sind und die Anlagen so jederzeit auf neue Umgebungen eingestellt werden können.
Linearroboter, die zum Kommissionieren eingesetzt werden sollen, sind zudem grundsätzlich mit vier Achsen ausgestattet.
Wegen des hohen Investitionsaufwands konnten sich die Linearroboter als Palettierroboter jedoch nie wirklich am Markt durchsetzen.

Die heutigen Palettierroboter werden zunehmend spezieller und zielgerichteter auf die Palettierfunktion hin ausgerichtet. Steuerungstechnik und Kinematik werden ausgefeilter und zunehmend verfeinert. Auch die Bedienerfreundlichkeit lässt angesichts moderner Oberflächen und Steuerungselemente kaum noch zu wünschen übrig. Die Palettierleistungen nehmen zu und die Geschwindigkeiten werden erhöht, was besonders bei massiveren Packstücken sehr von Vorteil ist. Andererseits bemüht man sich aber auch zum Beispiel um komplexere Greifersysteme, die auch filigraneren Packgegenständen gerecht werden können.

KUKA und KAWASAKI bieten mittlerweile auch Systeme an, die neben den üblichen vier Achsen noch über eine passive fünfte Achse verfügen und die durch ihre verbesserte Kinematik besondere Effizienz und Wirtschaftlichkeit garantieren.

Bei KUKA legt man die Schwerpunkte aber auch zum Beispiel auf spezielle Anwendungsgebiete. Der KR 180-2 PA Arctic ist, seinem Namen entsprechend, besonders frosttauglich und übersteht Temperaturen von bis zu -30°C ohne funktionelle Beeinträchtigungen.

Andere Anbieter spezialisieren sich aber auch zum Beispiel auf platzsparende Bauweisen oder besonders leichte Baumaterialien. Die Herausforderungen und Lösungsansätze sind vielfältig in der Palettierrobotik, so dass auch die nächsten Jahre und Jahrzehnte hier sicher noch einige spannende Entdeckungen offenbaren werden.