Klimatisierter Schutzanzug
Die Anlage befindet sich im überdachten Außenbereich des Unternehmens. Um den Roboter vor Kälte und Feuchtigkeit zu schützen, wurde hierfür ein klimatisierter Schutzanzug entwickelt. Ein geregeltes Heizgebläse versorgt den Roboter kontinuierlich mit temperierter Luft. Ein Staplerfahrer positioniert nun bis zu fünf Blechpakete übereinander in den Einlegebereich der Roboterzelle und entfernt die Verpackung der obersten Einheit. Über ein Multitouch-Display an der zentralen Bedieneinheit werden Parameter wie Blechtafelgröße, Stärke, Material und Anzahl der Pakete übereinander eingetragen.
(Bild: Rohmann-Automation GmbH)
Erfassung mittels 3D-Laserscanner
Eine wesentliche Problemstellung war die Erfassung der sehr unterschiedlichen Blechpakete durch den Roboter. Die Blechtafeln werden direkt vom Hersteller auf unterschiedlichen Paletten aus Holz angeliefert. Oft sind Qualität und Abmaße der Holzpaletten stark unterschiedlich. Einige Paletten werden sogar defekt oder krumm angeliefert. Nun bestand die Aufgabenstellung darin, dem Roboter in möglichst kurzer Zeit detaillierte Information zum Zustand der Pakete zu übergeben. Die Lösung sieht wie folgt aus: Quer über den Einlegebereich ragt ein Portal, an dem ein mittels Servoantrieb verfahrbarer 3D-Laserscanner angebracht ist. Zu Beginn des Prozesses verfährt der Laserscanner über den gesamten Einlegebereich und erzeugt ein 3D-Modell des Palettenstapels. Die hauseigene Software wertet den Scan innerhalb weniger Millisekunden aus und prüft den Stapel auf Plausibilität. Außerdem werden die Blechgröße und die exakte Winkellage des obersten Blechpaketes erfasst und dem Roboter übermittelt. Ein Spezial-Vakuumsauggreifer mit Luftsparfunktion greift nun das oberste Blech und löst dieses durch Ankippen der Ecken. Eine mechanische Doppelblechkontrolle prüft, ob nur ein Blech aufgenommen wurde.
Lichtschnittsensoren für die exakte Ablage
Um hohe Präzision beim Ablegen des Bleches zu gewährleisten und einen sauberen Blechstapel zu bilden, wird das Blech im nächsten Schritt in die Gabeln von insgesamt drei Lichtschnittsensoren bewegt. Mittels Triangulation wird ein Korrekturoffset der Ablegepositon auf dem Blechwagen errechnet. Der Roboter palettiert die Bleche anschließend nacheinander wieder auf dem Transportwagen des Blechlagers auf, wo dieser anschließend wieder im automatisierten Hochregal verschwindet. Ist ein Blechpaket fertig umgesetzt, wird der Werker aufgefordert, die leere Holzpalette zu entnehmen. Anschließend erfolgt ein erneuter 3D-Scan und der nächste Umsetzvorgang erfolgt. Das Projekt ist in Zusammenarbeit mit einer Studentengruppe der Technischen Hochschule Mittelhessen (Fachbereich ME) entstanden.
