Automatisiertes Bin Picking bei Tür- und Torspezialisten
Der Tür- und Torspezialist Hörmann benötigte eine automatisierte Kommissionierung für seine Produkte. Die Ulrich Rotte Anlagenbau und Fördertechnik setzte hierfür eine Bin-Picking-Lösung mit Hilfe zweier Roboter und eines 3D-Vision-Systems von Keyence um.
Das Kernstück der Montagekommissionierung beim Tür- und Torspezialist Hörmann en zwei Roboter auf einer Achse und ein 3D-Robot-Vision-System. (Bild: Ulrich Rotte Anlagenbau und und Fördertechnik GmbH)
Die Ulrich Rotte Anlagenbau und Fördertechnik hat sich eine kundenindividuelle Automatisierung von Produktionsprozessen zur Firmenphilosophie gemacht. „Wo die diversen Maschinenhersteller nicht ihren Standard umsetzen können, kommt die Firma Rotte ins Spiel“, so der geschäftsführende Gesellschafter Benedikt Rotte. Das Unternehmen befasst sich seit Langem mit Themen wie Robotertechnologie und bietet Anlagen aus einer Hand mit einer hohen Fertigungstiefe. Auch der Tür- und Torspezialist Hörmann wandte sich mit dem Wunsch nach einer roboterautomatisierten Kommissionierung an die Firma. Rotte unterstützt bei der Planung und Umsetzung, um dem Kunden zu ermöglichen, den wachsenden Kostendruck entgegenzuwirken.
Zwei Roboter auf einer Achse
Zu Beginn der Projektierung wurde deutlich, dass die Anforderungen von Hörmann am besten durch eine 3D-Bin-Picking-Lösung erfüllt werden. Da der Griff in die Kiste zu den schwierigsten Aufgabenstellungen in der Robotik zählt, werden im Rotte-Technikum während der Projektierung Machbarkeitsstudien an den Werkstücken durchgeführt. In einer eigens dafür entwickelten Roboterzelle wird geprüft, ob der Roboter so programmiert werden kann, das unsortierte kundenspezifische Produkt aus Kisten oder Gitterboxen gegriffen werden können. Bei der Prüfung der Machbarkeit gibt es verschiedenste Testszenarien, wie das Zuführen, Bestücken oder Einlagern. Alle Ergebnisse werden protokolliert, Taktzeiten analysiert und ein Lösungskonzept erarbeitet. Das Kernstück der Hörmann Montage-Kommissionierung, in der Produktkomponenten auftragsbezogen auf Werkstückträgern bereitgestellt werden, bilden aber zwei Roboter und ein Robot Vision System. Die beiden Fanuc-Roboter arbeiten nicht nur gemeinsam an einer Aufgabe, sondern auch nebeneinander auf einer 13m langen Linearachse. Dank Sicherheitssoftware kommen sich die beiden Roboter nicht in die Quere.
Bild 2 | Das 3D-Robot Vision CV-X480D von Keyence besteht aus vier Kameras und einem Streifenlichtprojektor, der innerhalb von 500ms 136 Einzelaufnahmen erstellt. (Bild: Ulrich Rotte Anlagenbau und und Fördertechnik GmbH)
Vision-System führt Roboter
Geführt werden die Roboter von dem Kamerasystem 3D-Robot Vision CV-X480D von Keyence, dass separat über der Anlage angebracht ist. Das System besteht aus vier Kameras und einem Streifenlichtprojektor, der innerhalb von 500ms 136 Einzelaufnahmen erstellt. Die Vorteile des Kamerasystems sind seine Integrierbarkeit und die Lieferung von genauen Daten innerhalb kurzer Zeit. Vorhandene 3D-Daten der Werkstücke und der Greifer können einfach eingelesen und – je nach Ausrichtung der Teile – direkt Greifstrategien zugeordnet werden. Die jeweilige Positionsdaten werden über eine Softwareschnittstelle an den Roboter übergeben. Anschließend greift der Roboter aus einer Kiste positionsgenau die Hörmann-Torsteuerungen aus unsortierter Lage. Mit dem eigens entwickelten Universalgreifer werden nicht nur die unterschiedlichen Gehäuse, sondern auch die Deckel der Ladungsträger und die Zwischenlagen gehandelt. Da die Bildauswertung nicht in der Hauptzeit stattfindet, kann innerhalb der Taktzeit mit dem Roboter und der Kamera gleichzeitig gearbeitet werden. Der Vorteil besteht darin, dass die Informationen unabhängig vom Roboter aufgenommen werden können, was zu einer deutlichen Zeiteinsparung führt. Für Kundenanwendungen, die aufgrund der räumlichen oder fertigungsspezifischen Gegebenheiten auf kompaktere Lösungen angewiesen sind, können Vision Systeme, die direkt am Handgelenk des Roboters installiert werden, eine mögliche Alternative sein.
Anlagensteuerung per Tablet
Das ebenfalls von Rotte entwickelte Bediener-Assistenz-System Smart-Factory-Panel (SFP) ermöglicht die Anlagensteuerung auf einem Tablet. Damit kann die Anlage nicht nur ferngesteuert werden, sondern ermöglicht auch eine umfangreiche Interaktion. Je nach Ausführung kann der Bediener das SFP an einer oder mehreren Anlagen nutzen, erhält in Echtzeit Benachrichtigungen über den Anlagenstatus sowie intelligente Hilfestellungen oder kann mit anderen Bedienern kommunizieren. Dabei können Bilder, Videos und andere Informationen genutzt werden, um ein Anlagen-Wiki aufzubauen. Komplette Dokumentationsunterlagen, Ersatzteillisten und Bedienungsanleitungen sind mit dem SFP in schnell abrufbar. Alle Daten werden dabei sicher übertragen und ausschließlich auf Servern beim Kunden abgelegt.
