Die intelligente Entnahme von Werkstücken aus einer chaotischen Anordnung, der „Griff in die Kiste“, ist eine klassische Anwendung in der Automation. Sie sorgt für eine höhere Produktivität, bessere Personalentlastung und niedrigere Lohnstückkosten. Bereits seit 2010 entwickelt die Liebherr-Verzahntechnik GmbH als Turnkey-Lieferant die für Fertigungslinien wichtige Roboterzelle.
Auf der diesjährigen Automatica in München präsentierte das Unternehmen seine bewährte Bin-Picking-Lösung erstmals mit einem neuen Visionssystem. Dieses funktioniert nach dem Triangulationsverfahren und wurde zusammen mit einem Sensor-Kooperationspartner nach Liebherr-Vorgaben entwickelt und optimiert.
„Wir setzen nun ein zweistufiges Triangulationssystem ein, bei dem durch ein Zusammenspiel zwischen Laser und Kamera die Behälter mit den Teilen gescannt werden“, erklärt Dipl.- Ing. Thomas Mattern, Leiter Entwicklung Automationssysteme. Dadurch ergibt sich eine deutlich verbesserte Auflösung.
„Während das bisherige Bilderkennungssystem nach dem Laserlaufzeitverfahren bei drei bis fünf Millimetern Genauigkeit an seine Grenzen stieß, erreichen wir mit dem neuen System eine zehnfach höhere Auflösung. Dadurch werden auch kleine Merkmale, die zur Lageerkennung und Bauteilunterscheidung erforderlich sind, besser erkannt.“
Tiefe Kiste kein Problem
Zudem werden die Schattenbildung und das Kollisionsrisiko reduziert. Dadurch gelingt dem achtachsigen Roboterarm selbst der Griff in bis zu ein Meter tiefe Transportbehälter, die zum Beispiel in Form von Drahtgitterkörben oder Stahlkisten eingesetzt werden.
Das Bilderkennungssystem verfügt jetzt über einen Blaulicht- statt wie bisher über einen Rotlichtlaser. Dieser erfasst spiegelnde Teile noch prozesssicherer und erkennt neben Metallteilen auch organische oder semitransparente Materialien. Dadurch sind auch Anwendungen außerhalb der metallverarbeitenden Industrie realisierbar.
Beschleunigung des gesamten Systems
Mit nur einer linearen Bewegung erfasst das zweistufige Triangulationssystem den Behälterinhalt, ohne eine vorherige Positionierung des 3D-Visionsystems. „Die Erkennung und Auswertung erfolgt jetzt im Bereich von nur fünf Sekunden. Dies ermöglicht kürzere Taktzeiten für das Gesamtsystem“, erläutert Thomas Mattern. Durch die höhere Auflösung ist die Oberfläche der Datenwolken glatt und beinahe rauschfrei. Die dadurch generierten, qualitativ hochwertigen Messwerte werden zur Weiterverarbeitung an die Hauptsoftware des Bin- Picking-Systems übermittelt. Diese wurde ebenfalls aktualisiert und verfügt nun über eine benutzerfreundlichere, grafisch geführte Oberfläche.
„Mit diesen Neuheiten sind wir zukunftsorientiert und haben unser Anwendungsspektrum deutlich erweitert“, sagt Thomas Mattern. „Bereits jetzt können unsere Kunden vom neuen Visionssystem profitieren. Es ist bisher einmalig in seiner Art und ab sofort mit unserer Bin-Picking-Lösung verfügbar.“
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