Die industrielle Bildverarbeitung befreit den Roboter aus seinem starren Koordinatensystem. Versehen mit einer Kamera werden die Automaten flexibler und lassen sich leicher auf andere Applikationen umrüsten.
Von unserem Redaktionsmitglied Uwe Böttger
Die Robert Bosch GmbH mit Sitz in Stuttgart hat die Roboterwelt mit der Bildverarbeitung verbunden. Ihre Produkt-Symbiose nennen die Schwaben „Robotvision“. Die Roboter-Komponente kommt dabei von Bosch mit den Modellen Turboscara SR6/SR8, die Vision-Lösung stammt vom Weltmarktführer Cognex, der hier zu Lande eine Niederlassung in Karlruhe hat. „Um die Schnittstelle zwischen den beiden Technik-Welten braucht sich der Anwender keine Gedanken zu machen“, betont Michael Fraede, Abteilungsleiter im Geschäftsbereich Automatisierungstechnik bei Bosch. „Die Bildverarbeitungs-Karte haben wir bereits in die Steuerung integriert.“
Roboter ohne Vision-Unterstützung sind steife, unflexible Automaten, die in ihrem starren Koordinatensystem festgenagelt sind. Deswegen waren früher bei Produktionsänderungen in einer langen Roboter-Fertigungslinie umfangreiche mechanische Anpassungen notwendig: Spann- und Fixiereinrichtungen mussten verändert werden, Paletten waren neu zu positionieren, softwaretechnische Eingriffe in der Robotersteuerung wurden notwendig.
Spezielle Bildverarbeitungs-Systeme, die mit dem Roboter gekoppelt werden, schaffen hier Abhilfe. Dem Kollegen aus Blech werden keine Hörner, aber dafür Kameras aufgesetzt, mit denen er sein direktes Arbeitsumfeld in Augenschein nehmen kann. Die aufgenommenen Daten werden online an die Robotersteuerung weitergeleitet, die ihrerseits die Bewegungsabläufe des Greifarms gegebenenfalls korrigiert. Auf diese Weise werden Ungenauigkeiten beim Greifen und in der Montage ausgeglichen.
Die Symbiose aus Vision-System und Roboter bietet Vorteile für Industriebereiche, wo hohe Prozess-Sicherheit und Qualität gefragt sind. Es lassen sich Automatisierungsprobleme in Angriff nehmen, die bislang ungelöst blieben, denn Roboter- und Handlingsysteme werden in die Lage versetzt, selbstständig Fehler zu erkennen und zu korrigieren. Dies kommt einem aktiven Eingriff in den Prozess gleich. So lässt sich heute – weitgehend unabhängig von den Beleuchtungsverhältnissen und dem Hintergrund – die Lage eines Werkstücks mit hoher Präzision bestimmen. Selbst wenn das Teil zu 60 % abgedeckt ist, wird es immer noch eindeutig erkannt und seine Position und Entfernung bestimmt.
Für den eisernen Gesellen tun sich neue Welten auf: Er kann unterschiedliche und zudem ungeordnete Teile selbstständig präzise greifen und exakt montieren – unabhängig von sich ändernden Umwelteinflüssen.
Mit Hilfe eines Bildverarbeitungs-Systems und entsprechender Software-Unterstützung erreicht der Roboter eine Flexibilität, die der eines Handarbeitsplatzes nahe kommt. Falls sich im Produktionsablauf etwas ändert oder neue Teile hinzukommen, müssen lediglich im Vision-System einige Parameter geändert werden. Diesen Eingriff kann der Anlagenbediener ohne Hilfe von externen Spezialisten vornehmen.
Nachgefragt: „Wenn Teile sich ändern, kann der Anwender schneller reagieren“
Für Michael Fraede, Abteilungsleiter im Geschäftsbereich Automatisierungstechnik bei Bosch in Stuttgart, ist die Bildverarbeitung eine sinnvolle Ergänzung zur Robotertechnik.
?Wo kommen die Scara-Roboter mit Vision-Unterstützung hauptsächlich zum Einsatz und welchen Nutzen zieht der Anwender daraus?
!In erster Linie bei der Teilezuführung in der Montagezelle. Der Anwender kann dadurch einen höheren Durchsatz bei gleichem Investitionsvolumen erreichen. Hinzu kommt, dass er schneller und sicherer reagieren kann, wenn die Teile sich ändern.
?Kann der Anwender zugleich die Qualität der Teile prüfen?
!Ja. Das ist ein entscheidener Zusatznutzen. Wenn er mit Hilfe einer Kamera die Teile zuführt, kann er auch gleich die Qualität prüfen. Das ist für ihn zudem der Nachweis, dass er jedes verbaute Teil zu hundert Prozent inspiziert hat. Für Automobil-Zulieferer ist das entscheidend, denn die haben sich dazu verpflichtet, bei sicherheitsrelevanten Teilen eine entsprechende Prüfung durchzuführen.
?Kümmert sich Bosch um die Schnittstellenproblematik zwischen Roboter und Bildverarbeitung?
!Die Vision-Karte von Cognex bauen wir in unsere PC-Steuerung ein und garantieren dem Kunden die gesamte Funktionalität – von der Kalibrierung des Systems über die Programmierung bis hin zur Ersatzteilversorgung. ub
Teilen:
