Die industrielle Bildverarbeitung verpasst dem Roboter ein künstliches Auge. Damit ist der stählerne Kollege aus der Fertigung in der Lage, Objekte im Raum genau zu orten und präzise zuzupacken. Zugleich eröffnet sich eine Fülle neuer Anwendungen.
Von unserem Redaktionsmitglied Uwe Böttger
Paletten sind nach wie vor das wichtigste Hilfsmittel im inner- und außerbetrieblichen Materialfluss. So ist es kein Wunder, dass die Betriebe ständig auf der Suche nach einem System sind, mit dem das Be- und Entladen am besten funktioniert. Denn das Palettieren und Depalettieren von Stückgütern ist ein vergleichsweise teurer Vorgang.
Dabei sind die Be- und Entladetechniken so unterschiedlich wie die Güter, die auf den Lademitteln transportiert werden. Im einfachsten Fall stapelt oder entnimmt ein Mitarbeiter die Ware. Dies ist langfristig die teuerste Variante. Meist sind es automatisierte Systeme, also Roboter in verschiedenen Bauarten, die in diesem Bereich des Unternehmens zum Einsatz kommen.
Damit der Roboter schnell und fehlerfrei zugreifen kann, sind exakte Raumkoordinaten des Palettengutes erforderlich. Gleiches gilt für das toleranzarme Platzieren von Teilen auf dem genormten Transportmittel. Neben der Position und Drehlage muss auch die Lage in der Z-Richtung genau ermittelt werden. Mit anderen Worten: Der Roboter muss mit einer Technik ausgerüstet sein, die ihm das dreidimensionale Wahrnehmen seiner unmittelbaren Umgebung ermöglicht.
Zu diesem Zweck kommt üblicherweise ein komplexes System aus mehreren Kameras zum Einsatz. Diese leiten die Daten an einen Rechner weiter, der aus mehreren Bildern die 3D-Koordinaten des anvisierten Objekts errechnet. Daraus lassen sich schließlich die notwendigen Bewegungsdaten für den Roboter generieren. Eine aufwendige, fehleranfällige und obendrein kostspielige Vorgehensweise.
Die Isra Vision Systems AG in Darmstadt hat diese komplizierte Vorgehensweise wesentlich vereinfachen können. Jetzt reicht eine am Roboter montierte Kamera aus, um die Lage in allen drei Dimensionen nahezu beliebiger Werkstücke auf einer Palette sicher zu bestimmen. Dabei ist es unerheblich,
– welche Konturen die Objekte aufweisen,
– ob es sich um sortenreine oder gemischte Paletten handelt oder
– ob die Teile geordnet oder in unbestimmter Position auf der Palette liegen.
Bei dieser Lösung sind die Konturmodelle aller in Frage kommenden Werkstücke im System hinterlegt. Um einen Vergleich mit dem realen Objekt auf der Palette fahren zu können, wird die Kamera vom Roboter zu den notwendigen Messpunkten geführt. Danach wird das Werkstück dreidimensional und in allen Höhenlagen auf einer Europalette sicher erkannt.
In dieser Anwendung kommen zwei Technologien zum Einsatz, nämlich die Robotertechnik und ein industrielles Bildverarbeitungsystem. Mit diesem so genannten Robot-Vision-System lässt sich eine Fülle von Anwendungen abdecken.
– So lässt sich zum Beispiel das Stapeln von Steinen zuverlässig überwachen. Dabei kontrolliert das Robot-Vision-System nebenbei, ob alle Steine unbeschädigt sind. Zudem wird sichergestellt, dass die Lagen voll sind.
– Mit der Lösung von Isra lassen sich Zylinderköpfe von der Palette entnehmen und zum Bearbeiten in NC-Maschinen oder Fertigungszentren bereitstellen. Trotz der nur grob definierten Position auf der Palettenlage werden die Köpfe identifiziert und ihre Position und Drehlage erkannt. Gleichzeitig wird sichergestellt, dass alle Paletten restlos geräumt werden – und dies auch bei ungleichmäßigen Stückzahlen je Lage.
– Auch gemischte Chargen wie beispielsweise kommissionierte Paletten mit diversen Verpackungen lassen sich problemlos be- und entladen.
Das Robot-Vision-System deckt damit den Großteil der Erkennungsaufgaben ab.
Bei extrem hohen Anforderungen an die Genauigkeit kann das System durch eine zweite Kamera ergänzt werden. Dadurch lassen sich noch geringere Toleranzen realisieren. Auch extrem schwierige Teilegeometrien werden dann schnell und sicher erkannt.
Teilen:
