Pick and Place in der Logistik: Automatisierung zum Greifen nah
Sie arbeiten schnell, zuverlässig und brauchen keine Pausen: Pick-and-Place-Roboter agieren in der Logistik als wertvolle Unterstützer bei monotonen oder körperlich anstrengenden Arbeiten sowie gegen den Fachkräftemangel. Ihr Aufgabenspektrum reicht vom Griff in die Kiste bis zur automatischen Kommissionierung unbekannter Objekte.
Wie funktionieren Pick-and-Place-Systeme und welche Rolle spielt die Bildverarbeitung?
Das Konzept von Pick and Place ist schnell erklärt: Roboter nehmen Objekte auf und platzieren sie an einer vordefinierten Stelle. Wenn es sich in diesem Prozess immer um die gleichen Objekte und die gleichen Positionen zum Aufnehmen und Abladen handelt, können die Arbeitsschritte problemlos vorprogrammiert werden. Doch sobald unterschiedliche Objekte und Positionen zum Einsatz kommen, müssen die Roboter das Sehen lernen.
Hier kommt Bildverarbeitung zum Einsatz. Industriekameras nehmen Bilder auf, mit denen ein Bildverarbeitungssystem die verschiedenen Objekte erkennen und ihre Position, Größe sowie weitere relevante Merkmale bestimmen kann. Anhand dieser Informationen legt der Roboter den optimalen Greifpunkt fest und ermöglicht den sicheren Transport zur Zielposition.
Kombination von Pick and Place mit OCR-Texterkennung
Die OCR-Texterkennung spielt in der Automatisierung von Logistikprozessen eine große Rolle. OCR kann Text auf nahezu allen Oberflächen erkennen und durch den Einsatz von künstlicher Intelligenz auch interpretieren. In der Transportlogistik wird OCR dafür eingesetzt, Etiketten auszulesen und somit sicherzustellen, dass die Pakete richtig sortiert und zugewiesen werden.
Flexibler dank künstlicher Intelligenz
Im maschinellen Lernen werden die Roboter dazu befähigt, Zusammenhänge zu erkennen und selbstständig Schlussfolgerungen zu ziehen. Dadurch können sie auch mit unbekannten Gepäckstücken interagieren und zum Beispiel Taschen greifen, die eine instabile Form aufweisen. Darüber hinaus kann die KI den Robotern helfen, Transporter so zu laden, dass der verfügbare Platz optimal genutzt wird. Intelligente Pick-and-Place-Lösungen sind Teil der Logistik 4.0.
Multifunktionale Greifer für eine sichere Handhabung
Bei einer großen Variation an Objekten erweisen sich Roboter mit multifunktionalem Greifer als äußerst effektiv. Dabei wird ein herkömmlicher Greifer mit Saugnäpfen kombiniert und bietet somit vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Während der herkömmliche Greifer optimal für kompakte Pakete oder Behälter geeignet ist, ermöglicht der Sauggreifer das sichere Handhaben von flachen, glatten oder flexiblen Objekten wie Verpackungen oder Textilien.
Anwendungsbeispiel: Der Koffertransport am Flughafen
Es ist ein toller Service: Man gibt seinen Koffer am Flughafen ab und nimmt ihn Stunden später am Reiseziel wieder entgegen. Was wie selbstverständlich erscheint, basiert auf einer komplexen Logistik. In zwölf Metern Tiefe verläuft am Frankfurter Flughafen ein Netz aus Förderbändern. Auf insgesamt 81 Kilometern werden pro Stunde über 20.000 Gepäckstücke geröntgt, sortiert und befördert – und das alles in kürzester Zeit, damit der Koffer rechtzeitig seinen Flug erwischt.
Dieses System wurde bereits von vielen Flughäfen adaptiert. Doch in vielen Fällen endet hier leider die Automatisierung und die Gepäckstücke werden per Hand auf einen Wagen und schließlich ins Flugzeug geladen. Die gesundheitlichen Beeinträchtigungen beim Umgang mit schwerem Gepäck über einen längeren Zeitraum sind enorm – weshalb immer mehr mit Pick-and-Place-Lösungen gearbeitet wird.
Mit Hilfe von intelligenter Bildverarbeitung können Roboter unterschiedliches Gepäck auf den Förderbändern erkennen und greifen. Die OCR-Texterkennung wird verwendet, um die Kofferetiketten auszulesen und somit sicherzustellen, dass das Gepäck auf den richtigen Kofferwagen und schließlich in das richtige Flugzeug geladen wird. Insgesamt können Pick-and-Place-Roboter den Koffertransport am Flughafen komplett automatisieren, Personal entlasten und einen reibungslosen Ablauf ermöglichen.
Weitere Anwendungsgebiete von Pick and Place
Pick-and-Place-Lösungen sind ein Game Changer in der Logistik. Neben dem Transport von Objekten und schweren Lasten können sie auch Waren sortieren, verpacken, kommissionieren, palettieren und depalettieren. Eine weitere typische Anwendung ist das Bin Picking, bei dem Objekte in einem Behälter erkannt und entnommen werden.
Doch Pick and Place kommt nicht nur in der Logistik, sondern in der gesamten Industrie zum Einsatz. Die folgende Liste gibt nur einen kleinen Einblick in die Einsatzgebiete, soll aber vor allem die große Variation aufzeigen:
- Landwirtschaft: Roboter können bei der Ernte unterstützen und z. B. Tomaten oder Erdbeeren pflücken
- Industrielle Fertigung: In der Automobilindustrie werden Pick-and-Place-Roboter eingesetzt, um Bauteile zu greifen und zu montieren
- Elektroindustrie: Roboter können sicher und präzise elektronische Bauteile auf Leiterplatten positionieren
- Qualitätssicherung: In Kombination mit einer Oberflächenprüfung wird Pick and Place eingesetzt, um NIO-Teile von IO-Teilen zu trennen
- Neurochirurgie: In Zusammenarbeit mit Chirurginnen und Chirurgen können Roboter bei Eingriffen am Gehirn unterstützen
- Bäckerei: Unterstützung bei der Dekoration und Verpackung, aber auch beim Tragen schwerer Mehlsäcke ist möglich
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