Portalroboter

Portalroboter sind Maschinen mit denen die Herstellung von Werkzeugmaschinen mittels Robotertechnik automatisiert wurde. Sie haben den Menschen in vielen Bereichen dort abgelöst wo früher sehr gleichförmige und monotone Arbeiten für große Stückzahlenproduktionen gefordert wurden. Auch die Fehlerquote ist bei korrekter Programmierung deutlich niedriger wie bei menschlichen Arbeitern. Zu Beginn dieser Tendenz gab es vor allen Dingen ortsfeste Maschinen wie diese Arbeiten übernahmen. Portalroboter sind eine Weiterentwicklung dieser Maschinen. Sie haben durch Beweglichkeit eine größere Reichweite und sind in der Lage eine komplette Fertigungsstraße zu bearbeiten und die Teile zu entnehmen. Sie werden in den verschiedensten Bereichen eingesetzt wie zum Beispiel Be- und Entladen von Maschinen, bei der automatischen Lagerung beim bedienen der Regale oder in der Verpackung. Es gibt sie in verschiedenen Ausführungen und Modellen. Das Linienportal ist die einfachste Variante. Die Punkte welche angefahren werden müssen liegen auf einer Achse. Die Greifer bewegen sich vertikal und der Portalsschlitten horizontal. Eine Variante hiervon ist das Auslegerportal. Dabei ist am Hauptschlitten ein Ausleger montiert welche dem Portalschlitten mitsamt Greifer trägt. Das ist allerdings nur bei relativ leichten Teilegewichten möglich. Bei schwereren Teilen oder benötigter größerer Reichweite werden Flächenportale genutzt bei denen der Portalarm beliebig positioniert werden kann. Noch eine Variante der Portale sind die so genannten H-Lader bei denen zwei Greif Arme nebeneinander positioniert sind. Diese werden gerne für längere Teile, zum Beispiel Wellen, genutzt.
Eine neuere Technik sind die inzwischen sehr häufigen Kombinationen aus Portalrobotern und Industrierobotern. Sie verbinden moderne Sechs Achsen Robotik mit der den Arbeitsraum erweiternden linearen Technik der Roboterportale. Sie können in praktisch jeder Richtung, unter anderem auch über Kopf, arbeiten womit sich eine deutlich größere Vielseitigkeit dieser Portale ergibt.
Eine ebenfalls recht neue Technik sind kurvengängige Portalsysteme auch Robo-Loops genannt. Sie ermöglichen mehrere unabhängig voneinander arbeitende Robotereinheiten pro Loop bei denen die Pneumatik- oder Hydraulikversorgung mitfährt. Ein Zahnstangenantrieb ermöglicht sehr hohe Positioniergenauigkeit. Die Hauptvorteile dieser Lösung sind der relativ geringe Platzbedarf, eine hohe Verfügbarkeit und Flexibilität sowie eine leichtere Maschinenwartung durch gute Zugänglichkeit. Sie bieten unabhängige Zellenlösungen statt starrer linearer Anwendungen.
Eine weitere relativ neue Lösung sind Schwerlastportale. Sie können ganze Ladungen umsetzen und sortieren. Dieser Punkt war bisher auch eins größeres Problem da die meisten Portale nur bis zu einem gewissen Gewicht arbeiten konnten. Schwerere Arbeitsmaterialien mussten also nach wie vor noch öfter mehr oder weniger manuell bearbeitet werden. Außerdem werden sie vor allem beim Palettieren, dem verpacken des fertigen Stückgutes auf Paletten, eingesetzt. Auch bei der späteren automatischen Lagerung dieser Paletten sind sie oft zu finden.
Große Weiterentwicklungen in der Technik gab es auch bei der Programmierung der Portalroboter. Während früher ein für die Programmierung Verantwortlicher noch eine längere Schulung durchlaufen und eine Programmiersprache lernen musste gibt es inzwischen die Möglichkeit in der Klarsprache zu programmieren. Das vereinfacht die Nutzung der Portalroboter deutlich, zumal es für diese keine einheitliche Programmiersprache gab sondern sehr viele verschiedene wie zum Beispiel Rapid oder Step 7. Sie basierten meistens auf der Programmiersprache C und jede Firma entwickelte für ihre Roboter eine eigene Sprache so dass es auch häufig zu Kompatibilitätsproblemen kam.
Ebenfalls deutlich verbessert wurde auch die Genauigkeit der Portalroboter. Der Versatz liegt nun bei den meisten bei höchstens +/- 0,1 mm. Damit ist auch der Einsatz dort ohne bisher an der fehlenden Genauigkeit scheiterte heute kein Problem mehr.
Portalroboter sind bereits heute vielfältig im Einsatz und werden ständig weiter entwickelt. Auch die Prozesse und Programmiertechnik entwickelt sich rasend schnell weiter so das sich selbst verwaltende und voll automatisierte Lagerhäuser oder Fabriken keine allzu große Zukunftsmusik mehr sind. Sie werden in Zukunft auch dort eingesetzt werden können wo sie jetzt noch scheitern da sie immer komplexer und flexibler werden.
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