Anzeige

Telefon: +49 22176006-0

www.comau.com


Alternative Greifstrategien

Bin-Picking-Software ermöglicht sechs Sekunden Taktzeit

Bin Picking ist eine Möglichkeit, dreidimensional ungeordnete Werkstücke in die geordneten Strukturen eines Bearbeitungsprozesses zu überführen. Wenn sich Spezialisten wie SSR-Technik als Anlagenbauer, IBW als Bildverarbeiter und Comau als Roboterhersteller zusammen tun, sind praktische Lösungen für den Griff in die Kiste ´vorprogrammiert´. Eine Demozelle liefert hierfür ein überzeugendes Beispiel.

Bild: Comau Deutschland GmbHBild: Comau Deutschland GmbH
Bild 1 | Schon eine Übereinstimmung von 60 bis 70 Prozent des gescannten Bildes mit einem hinterlegten CAD-Modell führt bei der Bin-Picking-Demozelle zu einer greiffähigen Positionsgabe für den Roboter und das innerhalb einer definierten Taktzeit.

Keimzelle der Anlage ist die Bin-Picking-Software BP3TM, die IBW einsetzt und vom Fraunhofer IPA stammt. Gebaut wurde die Demozelle von SSR-Technik.

Bild: Comau Deutschland GmbHBild: Comau Deutschland GmbH
Bild 2 | Keimzelle der Anlage ist die Bin-Picking-Software BP3TM, die vom Fraunhofer IPA stammt.

Das Unternehmen ist im Schaltanlagenbau ebenso aktiv wie in der roboterbasierten Prozessautomation. Auswahlmerkmale für den Roboter sind in erster Linie die Reichweite und die Beweglichkeit des Handgelenkes. Bei der SSR-Zelle steht der Roboter, ein SIX 6-1.4 auf einem Podest. Der Roboter hat eine Traglast von 6kg und die Namenserweiterung 1.4 weist auf die Reichweite hin, die horizontal bei 1.436mm liegt. Zudem kann der Roboter nahezu senkrecht nach unten in die Kiste greifen. Christoph Anding, Account Manager bei Comau Robotics, hat das Projekt mit IBW begleitet und lobt die Arbeit des Systemintegrators: "Eine Bin-Picking-Lösung kann eigentlich jeder realisieren. Interessant wird es bei der Kollisionserkennung und den alternativen Greifstrategien. Das sind die harten Selektionskriterien." Denn damit ein Roboter tatsächlich autonom durcharbeiten kann, ist auch ein Plan B, sprich eine alternative Greifstrategie, erforderlich. Für einen Werker ist es überhaupt kein Problem, ein Werkstück aus einer Kiste zu entnehmen, auch wenn andere Werkstücke teilweise darüber liegen oder er nachfassen muss, um das Teil tatsächlich sicher mit der Hand zu greifen. Solche Greifstrategien macht die Bin-Picking-Software BP3TM möglich. Zum Standard gehören Anlagen, in denen Rüttelplatten die mit Teilen gefüllten Kisten oder Behälter so lange rütteln, bis die Bildverarbeitung wieder eindeutige Werkstücklagen identifizieren und in Greifpositionen für den Roboter umrechnen kann. Nicht so bei IBW, wie Anding beschreibt: "Zu den Feinheiten, die das Know-how ausmachen, gehört es, dass der Roboter ein Teil auch einmal aus einer vertrackten Position herauszieht und dann sicher nachgreift. Ganz so, wie es ein Werker eben auch tun würde." Ullrich Göllner, Applikationsingenieur bei IBW, hebt das Besondere an der erarbeiteten Lösung hervor: "Mit unserem System können wir Behälter komplett und kollisionsfrei nach einer vorgegebenen Entnahmestrategie entleeren." Schon eine Übereinstimmung von 60 bis 70 Prozent des gescannten Bildes mit einem hinterlegten CAD-Modell führe zu einer greiffähigen Positionsgabe für den Roboter und das innerhalb einer definierten Taktzeit. In der Testzelle wird das zu greifende Werkstück zunächst von einer Stereo-Bildaufnahmeeinheit in 3D erfasst. Dazu wird ein Lichtmuster auf den Kisteninhalt projiziert, die dabei entstehende Struktur von zwei Kameras erfasst und eine 3D-Punktewolke erzeugt. Anschließend wird auf Grundlage eines hinterlegten CAD-Modells ein Bauteilmodell in die Punktewolke gefittet. Mit diesem Vorgang werden die Lagekoordinaten der Bauteile ermittelt und dienen als Grundlage der Verfahrprozedur des Roboters. Die Entnahmeplanung berücksichtigt neben den Greifkoordinaten auch mögliche Hindernisse im Behälter und im Arbeitsraum des Roboters. Großen Einfluss auf die Objekterkennung hat Licht aus der Umgebung, wie Göllner ausführt: "Mit zunehmendem Fremdlichteinfall muss die Leistungsfähigkeit der 3D-Scaneinheit erweitert werden, als Grundlage einer störfreien 3D-Punktewolke." Die ermittelten Lagekoordinaten dienen als Grundlage eines sicheren Greifens und für mögliche Bauteile-Taktzeiten. Göllner: "Taktzeiten ab sechs Sekunden sind mit vertretbarem Kostenaufwand zu realisieren."

Comau Deutschland GmbH

Dieser Artikel erschien in inVISION 3 2017 - 06.06.17.
Für weitere Artikel besuchen Sie www.invision-news.de

Firmenportrait