Kabellose robotergeführte optische 3D-Qualitätskontrolle

Ohne DressPack

Kabellose robotergeführte optische 3D-Qualitätskontrolle

Kabel- und Schlauchpakete am Roboter zur Übertragung von Energie und Daten (DressPacks) sind extrem verschleißanfällig. Ein Patent zur drahtlosen Übertragung von Datensignalen zur optischen Qualitätskontrolle, verbunden mit einem Energiespeicher am Roboter, ermöglicht es auf DressPacks zu verzichten.

(Bild: ©Александр Ивасенко/stock.adobe.com)


Mit immer kürzeren Taktzeiten und nicht selten mehr als 15 Positionsveränderungen in der Minute sind die Anforderungen an kabelgestützte Systeme im DressPack enorm groß. Die Belastungen durch permanente Verformungen, der Kontakt zu den Robotergliedern oder mit den umgebenden Geometrien führen oft zu Kabelbruch, meist an den Steckverbindern oder in den Robotergelenken. Nicht nur die Energiezufuhr wird dabei unterbrochen, sondern auch der Datenfluss der optischen Inspektionssysteme, die in der Robotereinheit integriert sind. Eine Lösung der Datenübertragung (und im besten Fall auch der Energiezufuhr) ohne Kabel hätte dabei mehrere Vorteile: Zum einen würden sich die Stillstandszeiten dramatisch reduzieren, da jegliche Gefahr von Kabelbrüchen oder Verwicklungen um den Roboter ausgeschlossen sind. Damit verbunden reduziert sich der gesamte Wartungsaufwand und die Neujustierung/-kalibrierung der optischen Qualitätsprüfungssysteme am oder im Roboter nach der Instandsetzung würde entfallen. Zudem hätte eine Reduzierung bzw. der komplette Verzicht auf die DressPack-Verkabelungen Auswirkungen auf den Anschaffungspreis des Robotersystems. Ferner würde die Vorhaltung von Ersatzteilen der verschleißintensiven DressPacks reduziert oder komplett entfallen.

Kabellose Alternative

Das dem Patent zugrunde liegende Prinzip umfasst einen Industrieroboter, eine Sensorbasis, die relativ zu dem zu vermessenden Bauteil bewegbar am Roboter befestigt ist, wenigstens einen an der Sensorbasis angeordneten optischen Sensor mit einem elektronischen Bildaufnahmeelement und mindestens eine Lichtquelle, sowie eine an der Sensorbasis vorgesehene Auswerteeinheit für die erfassten Messdaten. Mit der Auswerteeinheit direkt an der Sensorbasis können die erfassten Sensorrohdaten bereits dort zu Messergebnissen ausgewertet und z.B. in 3D-Koordinaten im Raum umgewandelt werden, was die zu übertragende Datenmenge deutlich reduziert. Darüber hinaus kann die Auswerteeinheit mit einem Datenspeicher versehen werden, um die Ausfallsicherheit zu erhöhen. Sollte beispielsweise eine Kabelverbindung ausfallen, kann die Messung dennoch fortgesetzt werden, bis die Kabelverbindung wieder instand gesetzt ist.

5G und Roboteranwendungen

Gänzlich verzichtet werden kann auf eine Kabelverbindung, wenn die Sensorbasis am Roboter mit einem Sender zum drahtlosen Übertragen von Signaldaten aus der Auswerteeinheit versehen wird und zusätzlich ein lokaler Energiespeicher den optischen Sensor mit Energie versorgt. Gewicht und Größe eines Energiespeichers sind bei der Integration am Roboter kein Problem. Wird in das System zudem eine Andockstation integriert, so kann der Roboter jeweils am Ende eines Arbeitsgangs an die Station zum Aufladen des Energiespeichers (z.B. Induktionsladung) andocken. Des Weiteren sorgt die Andockstation für das Aufrechterhalten eines Notfallbetriebs zur Datenübertragung, wenn der drahtlose Sender ausfällt. Das Grundprinzip des Patents eignet sich nicht nur für alle mit dem Roboter verbundenen optischen Mess- und Inspektionssysteme, sondern ist auch auf Roboterapplikationen anwendbar, bei denen sich die Problematik der verschleißintensiven DressPacks stellt. Zudem soll zukünftig der 5G-Mobilfunkstandard die kabellose Vernetzung der Maschinen unterstützen. Dabei sind hardwareseitig kabellose Sensoren eine der Voraussetzungen zur Schaffung einer 5G-kompatiblen Infrastruktur. Bei der individuellen Umsetzung des Patents mit dem Aktenzeichen 10 2015 204 473.4 kann auf die Beratungsleistung des Patentinhabers Hans-Günter Vosseler (Email: vosseler@hgv.com.sg) zurückgegriffen werden.

Thematik: Allgemein
Hans-Günter Vosseler
www.hgv.com.sg

Das könnte Sie auch Interessieren

Anzeige

Vorfreude auf Control 2022

Vorfreude auf Control 2022

Vom 03. bis 06. Mai 2022 wird die 34. Control – Internationale Fachmesse für Qualitätssicherung – in Stuttgart stattfinden.

EMVA Webinar mit Continental Teves

EMVA Webinar mit Continental Teves

Das nächste EMVA Spotlight Webinar findet am Donnerstag, den 9. Dezember, ab 16:00 Uhr (CET) statt. Nuria Garrido López (Continental Teves AG) wird über ‚Änderungen und Lösungen für die optische End-of-Line-Inspektion in der Automobilindustrie‘ sprechen.

EMVA Young Professional Award 2022

EMVA Young Professional Award 2022

Der EMVA Young Professional Award wird auf der 20. EMVA Business Conference 2022 vergeben, die vom 12. bis 14. Mai in Brüssel, Belgien, stattfindet.

Video: EMVA Vision Pitches – Robot Vision

Video: EMVA Vision Pitches – Robot Vision

Teil der inVISION Days 2021 Konferenz waren die EMVA Vision Pitches, bei der sich interessante Unternehmen aus der Bildverarbeitung mit einem kurzen zehn-Minuten-Pitch vorgestellt haben.

Neues Beiratsmitglied für TriEye

Neues Beiratsmitglied für TriEye

Das israelische Startup-Unternehmen TriEye hat Hans Rijns (Bild), eine Führungskraft aus der Halbleiterbranche mit über 25 Jahren internationaler Erfahrung in den Bereichen F&E-Management, Innovation und Geschäftsstrategie, in seinen Beirat aufgenommen.

Vision-Branche auf starkem Kurs

Vision-Branche auf starkem Kurs

Mehr als 1,5 Jahre nach dem Ausbruch der Corona-Pandemie befindet sich der Industrial Technology Index nach einer Stabilisierung auf einem anhaltend hohen Niveau.

Lattice übernimmt Miramterix

Lattice übernimmt Miramterix

Lattice Semiconductor hat Mirametrix, Inc. übernommen, ein Softwareunternehmen, das sich auf fortschrittliche KI-Lösungen für Computer-Vision-Anwendungen spezialisiert hat.

Bild: Alteia
Bild: Alteia
15 Millionen Euro Finanzierung für Alteia

15 Millionen Euro Finanzierung für Alteia

Die Europäische Investitionsbank (EIB) und das in Toulouse ansässige Startup Alteia, das sich auf die Entwicklung von Software für künstliche Intelligenz spezialisiert hat, haben die Unterzeichnung einer Finanzierungsvereinbarung über 15Mio.€ bekannt gegeben.

Micro-Epsilon erweitert Vertriebsteam

Micro-Epsilon erweitert Vertriebsteam

Micro-Epsilon hat sein Vertriebsteam verstärkt. Seit Oktober unterstützen Marcus Gluth (Bild) in den Bereichen Weg- und Abstandssensoren, berührungslose IR-Temperatursensoren sowie Farbsensoren und Jens Höppner im Bereich 3D-Sensoren und Laser-Scanner den Außendienst des Unternehmens.

Anzeige

Anzeige

Anzeige

Anzeige

Anzeige

Anzeige