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Smarter Leichtbau

Forscher machen Roboter mit Digitalem Zwilling fit fürs Kommissionieren

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Klinkhammer Intralogistics GmbH
FAULHABER Antriebssysteme
SCIO Automation GmbH

Ressourceneffizientere Roboterentwicklung mit Digitalem Zwilling

Bei dem betrachteten System handelt es sich um den in Bild 1 dargestellten Roboter „GenesysLine“ von Premium Robotics. Er dient zur Automatisierung komplexer Logistikprozesse. Das Robotersystem ist eine vollständige Eigenentwicklung, welche sowohl auf Standardkomponenten (Linear- und Rotationsführungen, Antriebe und Steuerungskomponenten) als auch auf maßgeschneiderten Strukturelementen basiert. Die durchgehende Anwendung von Leichtbauprinzipien spielt dabei während des gesamten Engineeringprozess eine wichtige Rolle. Die Ressourceneinsparung im Herstellungsprozess der Roboter und im späteren Betrieb unter Nutzung des Digitalen Zwillings verspricht erhebliches Verbesserungspotenzial als eine Entwicklung ohne den Digitalen Zwilling. Des Weiteren kann so die Dynamik der Roboterbewegungen durch eine Massenreduktion der zu beschleunigenden Komponenten erhöht werden.

Punktgenau positionierter Roboter arbeitet fehlerfrei

Der Umgang mit den damit einhergehenden Steifigkeitseinbußen sowie dem Auftreten von elastischen Effekten und Nachgiebigkeiten ist dabei essenziell, um einen fehlerfreien Betrieb des Systems durch die punktgenaue Positionierung des Roboters zu gewährleisten. Die exakte Positionierung des Greifers ist vor allem beim Kommissionieren von Ladungsträgern (zum Beispiel Paletten), die aus verschiedenen Einzelartikeln mit teilweise hohen Artikelgewichten zusammengestellt werden, entscheidend. Die Folgen einer fehlerhaften Positionierung reichen nicht zuletzt von der Beschädigung der Artikel bis hin zum teuren Stillstand der gesamten Anlage.

Zwei wichtige Komponenten des neuen Roboters

Das hier betrachtete Robotersystem stellt außerdem eine vernetzte und modulare Lösung dar, die den angespannten Personalmarkt in der Logistikbranche zu entschärfen hilft. Das Personal wird, wie beabsichtigt, bei der Handhabung schwerer Artikel entlastet. Darüber hinaus steigert sich die manuelle Umpackleistung an Verpackungseinheiten, weil die Beschäftigten sich auf den übrigen, leichteren Bereich des Artikelspektrums fokussieren können. Das Robotersystem besteht im Wesentlichen aus zwei unabhängig voneinander agierenden Plattformen. Sie agieren innerhalb einer Portalvorrichtung, die mithilfe eines Hubmechanismus mit Riementrieb positioniert werden kann.

Bild 2: Eine Besonderheit und eine der Schlüsselkomponenten des neuartigen Kommissionierroboters ist der sogenannte Aufwälzgreifer mit seiner flexiblen Teleskopschienenkonstruktion.(Bild: Premium Robotics)
Bild 2: Eine Besonderheit und eine der Schlüsselkomponenten des neuartigen Kommissionierroboters ist der sogenannte Aufwälzgreifer mit seiner flexiblen Teleskopschienenkonstruktion.
(Bild: Premium Robotics)

Die obere Kinematik arbeitet per 3D-Kamerasystem als eine Schlüsselkomponente des Robotersystems, um die einzelnen Artikel auf der Aufnahmepalette eindeutig zu identifizieren. Entsprechend der erkannten Positionskoordinaten erfolgt die Aufnahme der einzelnen Artikel, sowie die Positionierung auf der Ablagepalette durch den auf der unteren Kinematik angebrachten, sogenannten Aufwälzgreifer. Die einzigartige Greiftechnik desselben stellt dabei die zweite wesentliche Schlüsselkomponente des Robotersystems dar (Bild 2). Die flexible Handhabung einer Vielzahl unterschiedlicher Artikeltypen wird durch die Regelung der Krafteinwirkung auf das Gebinde sowie zuverlässige Positionierung des TCP ermöglicht.

(ID:50371121)

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