Bei einem Palettierroboter geht die Diskussion meist um Marke, Reichweite und Traglast. Entschieden wird die Zelle aber am Greifer. Er bestimmt, welche Gebinde überhaupt gehen, wie schnell der Takt läuft und wie viel Traglast dem Produkt bleibt. Dieser Beitrag geht die Greiferwahl für Palettieranwendungen durch.
Kurz gefasst: Der Greifer bestimmt Taktzeit und Formatspektrum, nicht der Roboter. Rechnen Sie das Werkzeuggewicht immer gegen die Traglast, wählen Sie zwischen Flächengreifer und Mehrpunktgreifer nach Lastverteilung, und planen Sie Zonierung ein, wenn mehr als ein Format über die Linie läuft.
Das Werkzeug frisst Ihre Traglast
Die Traglast eines Palettierroboters gilt für alles am Flansch, nicht nur für das Produkt. Ein gefräster Aluminiumgreifer von 25 kg an einem Roboter mit 60 kg Traglast lässt 35 kg für Karton und Beschleunigung. Ein gedruckter Greifer, der dieselbe Fläche bei 17 kg abdeckt, gibt Ihnen acht Kilogramm zurück.
Diese acht Kilogramm haben zwei mögliche Verwendungen. Entweder greifen Sie schwerere Lagen mit demselben Roboter, oder Sie wählen von vornherein die kleinere und günstigere Roboterklasse. In vielen Zellen ist der Greifer die Entscheidung, die den Roboterpreis bestimmt.
Dazu kommt die Dynamik. Weniger bewegte Masse heißt höhere Beschleunigung bei gleichem Antrieb und weniger Nachschwingen am Ende der Bahn. Bei mehreren hundert Griffen pro Stunde summiert sich das messbar.
Flächengreifer oder Mehrpunktgreifer
Beim Palettieren stehen zwei Bauformen zur Wahl, und die Entscheidung hängt an der Lastverteilung, nicht an der Produktgröße.
Flächengreifer
Ein Flächengreifer stützt das Produkt über die gesamte Oberseite. Das ist die richtige Wahl bei außermittigem Schwerpunkt, bei Lasten über 5 kg, bei Greifflächen über 390 mm und immer dann, wenn ganze Lagen statt einzelner Kartons aufgenommen werden. Weil die Haltekraft verteilt wirkt, verzeiht er ungleichmäßig gefüllte Gebinde.
Mehrpunktgreifer
Ein Sauggreifer mit vier bis acht Saugnäpfen ist leichter und günstiger. Er passt zu steifen, gleichmäßig belasteten Kartons, die sich an wenigen Punkten sicher halten lassen. Auf schnellen Linien mit einheitlichen Gebinden ist er die wirtschaftlichere Lösung.
Die Faustregel: Steht die Last stabil auf wenigen Punkten, nehmen Sie den leichteren Mehrpunktgreifer. Verformt sich das Gebinde, sitzt der Schwerpunkt schief oder wird eine ganze Lage bewegt, nehmen Sie den Flächengreifer.
Lagenpalettierung gegen Einzelkarton
Beide Strategien verlangen unterschiedliche Werkzeuge, und sie zu verwechseln ist ein teurer Fehler.
Beim Einzelkarton zählt Wendigkeit: ein kompakter Greifer, ausgelegt auf den schwersten einzelnen Karton, leicht genug für kurze Taktzeiten über hunderte Griffe pro Stunde.
Bei der Lagenpalettierung zählt Fläche: Der Greifer muss eine komplette Lage gleichzeitig abdichten, das Muster während des Transports stabil halten und sauber auf dem Stapel absetzen. Lagenwerkzeuge sind naturgemäß größer und schwerer, was die Roboterwahl nach oben treibt und jedes eingesparte Kilogramm doppelt zählen lässt.
Wenn Ihre Anlage beide Strategien auf verschiedenen Linien fährt, widerstehen Sie der Versuchung, mit einem Kompromissgreifer beide abzudecken. Zwei passende Werkzeuge kosten weniger als die Betriebskosten eines falschen.
Zonierung, wenn Formate wechseln
Auf einer Linie mit mehreren Kartongrößen deckt nicht jedes Gebinde die volle Greiffläche ab. Jeder unbedeckte Vakuumeingang zieht dann Luft und senkt das Vakuum im gesamten Kreis, bis auch die bedeckten Saugnäpfe loslassen.
Zwei Maßnahmen lösen das. Eine Zweizonensteuerung aktiviert nur den Bereich, den das Gebinde tatsächlich abdeckt, was nebenbei den Luftverbrauch etwa halbiert. Strömungsbegrenzer im Eingang, entweder Rückschlagventil oder kalibrierte Blende, verhindern, dass offene Eingänge das System leerziehen. Wer beides spezifiziert, deckt ein gemischtes Formatspektrum mit einem einzigen Werkzeug ab.
Der Roboter macht mehr als palettieren
Am Linienende steht selten nur eine Aufgabe. Derselbe Roboter soll oft auch Kartons aufrichten und befüllen. Mit einem automatischen Werkzeugwechsler wechselt er in etwa drei Sekunden das Werkzeug, ohne dass ein Bediener in die Zelle greift. Das Vakuum entsteht am Wechsler, jedes Werkzeug braucht also keine eigene Pumpe.
Damit wird aus einer Palettierzelle eine Zelle für das gesamte Linienende, und der Formatwechsel ist ein Schritt im Programm statt Stillstand.
Checkliste vor der Beschaffung
Klären Sie das schwerste Gebinde inklusive Inhalt, die Oberflächenbeschaffenheit im schlechtesten Fall, die Anzahl der Formate im Palettiermuster, die geforderte Taktzeit und die verfügbare Druckluft. Mit diesen fünf Angaben lässt sich Saugnapfanordnung, Abdichtung, Zonierung und Strömungsregelung auf Anhieb richtig auslegen, und erst danach steht fest, welche Roboterklasse Sie wirklich brauchen.
Häufige Fragen
Welcher Greifer eignet sich für einen Palettierroboter?
Bei außermittiger Last über 5 kg, Greifflächen über 390 mm oder ganzen Lagen passt ein Flächengreifer. Bei steifen, gleichmäßig belasteten Kartons auf schnellen Linien ist ein Sauggreifer mit vier bis acht Saugnäpfen leichter und wirtschaftlicher.
Wie wirkt sich das Greifergewicht auf den Palettierroboter aus?
Die Traglast gilt für Werkzeug und Produkt zusammen. Ein bis zu 30 Prozent leichterer gedruckter Greifer gibt diese Traglast dem Produkt zurück oder erlaubt eine kleinere, günstigere Roboterklasse bei gleichem Durchsatz.
Kann ein Greifer mehrere Kartonformate palettieren?
Ja, wenn er dafür ausgelegt ist. Eine Zweizonensteuerung aktiviert nur den abgedeckten Bereich, und Strömungsbegrenzer im Eingang verhindern, dass unbedeckte Saugnäpfe das Vakuum leerziehen.
Warum lässt mein Palettiergreifer Kartons fallen?
Meist wegen unbedeckter Vakuumeingänge bei kleineren Formaten, zu geringem Sicherheitsfaktor bei außermittiger Last oder einer Abdichtung, die nicht zur Oberfläche passt. Rückschlagventile, Zonierung und die richtige Wahl zwischen Schaum und Saugnapf beheben die drei häufigsten Ursachen.
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