Automatisches Lagersystem und automatisches Kleinteilelager: Intralogistik-Lösungen mit Rollon

Ein automatisiertes Lagersystem ist häufig der Bereich, an dem die Leistungsfähigkeit der Intralogistik sichtbar wird. Ob es sich um ein automatisches Kleinteilelager für Fertigungsstraßen handelt oder um ein automatisiertes Hochregallager, das Paletten für Produktion und Versand bereitstellt, bleibt das Ziel dasselbe: Lagerung und Entnahme unter realen Betriebsbedingungen vorhersehbar, schnell und zuverlässig zu gestalten.

Rollon hat in Zusammenarbeit mit Turn-Key Solutions (TKS) ein robotergestütztes automatisiertes Lager- und Entnahmesystem (AS/RS) entwickelt, das für den Dauerbetrieb mit langen Hüben, hohen dynamischen Anforderungen und erheblichen Stücklasten ausgelegt ist.

Anforderungen moderner automatischer Lagersysteme in der Intralogistik

Intralogistiklösungen müssen heute deutlich mehr leisten als nur Ein- und Auslagern. Sie sind darauf ausgelegt, den Durchsatz auch dann aufrechtzuerhalten, wenn sich Auftragsprofile ändern, die Anzahl der SKUs steigt oder die Produktion kürzere Vorlaufzeiten erfordert.

In automatisierten Lageranwendungen müssen Bewegungen häufig sowohl horizontal als auch vertikal ausgeführt werden, teilweise über unerwartet große Distanzen. Im TKS-Projekt waren vertikale Verfahrwege von bis zu 9 Metern sowie horizontale Strecken von über 18 Metern erforderlich bei kontinuierlichem Betrieb und Stücklasten von bis zu 136 kg. Diese Eckdaten verdeutlichen eine typische Konstruktionsrealität: Der Lagerteil mag statisch sein, aber die Entnahmevorrichtung muss sich wie eine Produktionsmaschine verhalten.

Vom automatischen Kleinteilelager bis zum automatisierten Hochregallager: Herausforderungen bei Lasten, Hüben und Durchsatz

In automatischen Kleinteilelagern sind häufig hohe Taktzahlen sowie viele Start-Stopp-Bewegungen erforderlich, wenn Behälter, Tabletts oder Kartons zu Kommissionier- oder Montagesätzen transportiert werden. In automatisierten Hochregallagern verlagert sich der Fokus stärker auf lange Hübe und höhere Lasten, doch der Anspruch an Verfügbarkeit und Wiederholbarkeit bleibt vergleichbar hoch.

Mit zunehmenden Verfahrwegen wird die dynamische Leistungsfähigkeit stärker von der strukturellen Steifigkeit, der Auswahl des Antriebskonzepts und dem Verhalten des Bewegungssystems bei Beschleunigung und Verzögerung beeinflusst. Steigende Nutzlasten stellen zusätzlich sicher, dass Linearantrieb und Linearführung eine gleichmäßige, reibungsarme Bewegung gewährleisten müssen, ohne Vibrationen zu erzeugen, die die Positioniergenauigkeit beeinträchtigen oder den Verschleiß erhöhen.

Roboterbasierte Intralogistiklösungen: Turnkey-Projekt für ein automatisches Lagersystem

Turn-Key Solutions positioniert sich als Systemintegrator mit Fokus auf Roboter- und Industrieautomation und realisiert vollständig integrierte Turnkey-Systeme für Bereiche wie Materialhandhabung und Maschinenbeschickung. In der Rollon-Fallstudie entwickelte TKS ein automatisiertes Lager- und Bereitstellungssystem, das zwei Roboter einsetzt und sowohl vertikale Hubbewegungen als auch lange horizontale Verfahrwege erfordert, gleichzeitig aber auch einen hochfrequenten Dauereinsatz ermöglicht.

Um diese Anforderungen zu erfüllen, entschieden sich Rollon und TKS für die riemengetriebene Linearachse ROBOT 220, die sich besonders für lange Hübe, hohe Dynamik und die Handhabung von Stücklasten bis 136 kg eignet. Diese Linearachse erwies sich insbesondere für den vertikalen Hubbereich des Systems bei kontinuierlichem, hochfrequentem Einsatz als optimal.

Die von Rollon bereitgestellte Bewegungslösung ist dabei konsequent an den realen Rahmenbedingungen des Projekts ausgerichtet, einschließlich Taktzeit, geforderter Wiederholgenauigkeit sowie Installations- und Wartungsaspekten im langfristigen Betrieb.

Wie Rollon Linearachsen vertikale und horizontale Bewegungen im automatischen Lagersystem ermöglichen

In automatischen Lagersystemen sind vertikale und horizontale Bewegungen mehr als nur Achsen. Sie sind das Rückgrat dafür, wie Teile von Lagerorten zu Verarbeitungs- oder Kommissionierstellen gelangen. Die Anwendung von TKS verdeutlicht dies: Große vertikale Hübe zum Heben sowie lange horizontale Verfahrwege zur Positionierung über den gesamten Arbeitsbereich hinweg waren essenziell.

Hier knüpft auch das breitere Robotik-Portfolio von Rollon nahtlos an die Intralogistikplanung an. Neben riemengetriebenen Linearachsen, wie sie im beschriebenen Projekt eingesetzt wurden, dienen RTU (Robot Transfer Units) dazu, die Reichweite von Robotern durch zusätzliche lineare Bewegung zu erweitern. Rollon beschreibt RTUs als Bewegungssysteme, die den Arbeitsraum eines Roboters durch eine zusätzliche Linearachse erweitern, welche in vielen industriellen Layouts als siebte Achse ausgeführt ist.

In der Lagerautomatisierung ermöglicht diese zusätzliche Achse, dass ein Roboter mehrere Stationen bedienen, lange Bedienbereiche abdecken oder entlang von Gängen und Transferzonen arbeiten kann, ohne zusätzliche Roboter einsetzen zu müssen. RTU-Lösungen sind für hohe Nutzlasten ausgelegt und gewährleisten eine kontrollierte, effiziente Bewegung. Durch das Verbinden mehrerer Streckensegmente lassen sie sich zudem flexibel erweitern.

Robotergestützte Intralogistik basiert häufig auf der Kombination aus robuster Robotersteuerung und zuverlässiger linearer Bewegung. Im Fall von Rollon–TKS konzentrierte sich die Lösung auf einen riemengetriebenen Linearantrieb, um eine reibungslose, dynamische Bewegung zu gewährleisten und gleichzeitig die Anforderungen an Geschwindigkeit, Tragfähigkeit und Genauigkeit zu erfüllen. Wenn die Projektarchitektur erfordert, dass ein Roboter zwischen verschiedenen Zonen hin- und herfährt oder einen größeren Bereich abdeckt, bieten Robot Transfer Units eine klare Möglichkeit, die Reichweite und Flexibilität zu skalieren, ohne den Roboter selbst grundlegend zu verändern.