Anzeige
Anzeige

Software zur automatisierten Bestückung von Maschinen

Kommt die Bin-Picking-Revolution?

In der Produktionslogistik müssen Maschinen in definierter Art und Weise mit Rohmaterialen, Halbfertigteilen und Komponenten für die weitere Verarbeitung bestückt werden. Diese Ausgangsmaterialien befinden sich meist sortenrein, aber zufällig angeordnet in Behältern verschiedener Art. Derzeit bestücken vielerorts kostenintensive Mitarbeiter die Produktionsmaschinen von Hand, 3D-Bildverarbeitung und Robotik bieten hier aber neue Möglichkeiten zur Produktivitäts- und Qualitätssteigerung.

Ein Roboter entnimmt Bauteile gesteuert durch die Moonlower-Software von Euclid Labs. (Bild: Euclid Labs Srl)

Zur Automatisierung des eintönigen und augenscheinlich stets gleichen Arbeitsganges der Bauteilentnahme aus Behältern und der Bestückung von Maschinen sind Roboterarme mit zugehörigen Greifern nötig. Dabei stellen sich allerdings mehrere Herausforderungen:

  • Die teils chaotisch in der Kiste liegenden Teile müssen einzeln als solche erkannt und lokalisiert werden.
  • Der Roboter und sein Greifer benötigen eine geeignete Greifposition für das am günstigsten liegende Teil.
  • Wurde das Teil gegriffen und hochgehoben, muss eine Sensorik erkennen, wie der Greifer das Teil tatsächlich hält. Nur so lassen sich die richtigen Anweisungen an den Roboter für die korrekte Ablage des Objektes an der Zielposition ableiten.

Dieser sogenannte Griff in die Kiste (engl.: Bin-Picking) bedarf also der Technik aus dem Bereich der 3D-Bildverarbeitung – optisch und mathematisch komplex und ebenso rechenaufwendig. Erst seit Kurzem sind dafür notwendige 3D-Sensoren mit ausreichender Auflösung und Geschwindigkeit, PCs mit benötigter Rechenleistung und Algorithmen zur automatischen Lage-Schätzung und Pfadplanung zu attraktiven Preisen auf dem Markt verfügbar.

Technische Hürden

Ein Bin-Picking-System besteht aus einem Roboter, einem Greifer, der Teile in verschiedenen Positionen fasst, einem 3D-Sensor und umfangreicher Software. Diese muss die Teile im 3D-Bild lokalisieren, eine sichere Greifposition erkennen (falls möglich) und den Pfad des Roboterarmes planen, um Kollisionen des Armes und des gegriffenen Bauteils mit anderen Objekten in der Roboterzelle zu vermeiden. Software und 3D-Sensor sind prinzipiell für eine breite Vielfalt von Teilen universell anwendbar. Jede Aufgabe erfordert jedoch die Auswahl des geeigneten Roboters und des individuellen Greifers. Oft ist sogar die Entwicklung eines speziellen Greifers von Nöten, was die universelle Einsetzbarkeit von Bin-Picking-Systemen reduziert. Unterliegt die Lage der zu ergreifenden Teile in ihrem Behälter nur einer geringen Varianz und ist das maximale Gewicht im Vorfeld bekannt, erleichtert das die Auswahl und Entwicklung des Greifers.

Die Software Moonflower dient der robotergestützten Maschinenbestückung. (Bild: Euclid Labs Srl)

Ausreichend hohe Effizienz?

Beim Griff in die Kiste liegen die Limitationen hauptsächlich in der Effektivität beim vollständigen Entleeren von Behältern und den Zykluszeiten. Im Allgemeinen lässt sich nicht sicherstellen, dass alle Teile gegriffen werden, ohne hohen Aufwand beim Greifer zu betreiben. Die Zykluszeiten erhöhen sich, wenn der Roboter häufig die Griffposition ändert. In vielen Anwendungen der Elektronik- und Kunststoffindustrie lassen sich die dortigen Anforderungen an das Robot-Bin-Picking kaum erfüllen, während in der Metallverarbeitung die aktuell üblichen Durchschnittszeiten von 6s je Zyklus mehr als ausreichend sind.

Kommt die Bin-Picking-Revolution?
Ein Roboter entnimmt Bauteile gesteuert durch die Moonlower-Software von Euclid Labs. (Bild: Euclid Labs Srl)


Empfehlungen der Redaktion

Das könnte Sie auch interessieren

4Jet Technologies bietet eine Lösung für die Programmierung und Rezepterstellung scannerbasierter Oberflächenbearbeitung auf komplexen 3D-Bauteilen. Mit dem Scanywhere-System adressiert das Unternehmen den wachsenden Markt für die großflächige Reinigung und Bearbeitung komplexer Bauteile, z.B. in der Automobilindustrie.  ‣ weiterlesen

SW hat zwei Fertigungszellen konzipiert, die die Inbetriebnahmezeit deutlich verkürzen sollen: Die Anlagen bestehen aus der CNC-Maschine BA 222 bzw. BA W02-22 sowie einem neu entwickelten Belademodul mit integriertem Sechsachser und vertikalem Palettenspeicher für Roh- und Fertigteile.Das Modul wird an die Grundmaschine angeflanscht und ermöglicht ein hauptzeitparalleles Be- und Entladen. ‣ weiterlesen

Mit Leoni B-Flex P3 bietet das Unternehmen eine flexible, rutschhemmende Lösung zur Befestigung von Industrierobotern, insbesondere in den Bereichen Lebensmittel und Getränke, Pharma und allgemein in der Industrie, wobei Kommissionierungs-, Verpackungs- und Palettierungsanwendungen bedient werden. ‣ weiterlesen

Anzeige

Liebherr-Verzahntechnik kombiniert fahrerlose Transportsysteme jetzt mit einem Bin-Picking-Konzept. 3D-Visionsysteme erfassen dabei die Werkstückumgebung optisch und werten sie aus. Ein Roboter mit Zusatzachsen kann dann mithilfe des Visionsystems chaotisch gelagerte Teile aus einem Behälter mit bis zu 1m Tiefe entleeren und auf einem FTS positionieren. ‣ weiterlesen

Für individuell angepasste Reinraumkonzepte hat Trapo eine Reihe spezieller Konstruktionen entwickelt, um den innerbetrieblichen Transport entlang der Produktionslinien gemäß den Anforderungen der Hersteller und des Gesetzgebers zu verbessern. ‣ weiterlesen

Anzeige

Ro-Ber hat mit dem Ro-Flex ein flexibles Greifsystem für ganze Produktlagen entwickelt. Der Greifkopf packt verschlossene Kartons, offene Kunststoffbehälter, Papp-Trays oder auch quaderförmige Blechkanister, umschrumpfte Trays oder Aerosoldosen von einer auf die andere Palette. ‣ weiterlesen

Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige