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Wege aus dem Schüttgut-Chaos

Robotergestützte Lösung von Indat realisiert den Griff in die Kiste
Wege aus dem Schüttgut-Chaos

So muss Technik: Mit einem Magnetgreifer nimmt der Roboter das Bauteil an der optimalen Stelle auf. Bild: Indat
Automatisierung | Wenn es in der industriellen Technik einen Klassiker gibt, dann ist es der Griff in die Kiste. Der Roboterspezialist Indat hat jetzt eine Lösung entwickelt, mit der sich ungeordnete Werkstücke effizient vereinzeln lassen und die den Anforderungen von Industrie 4.0 gerecht wird. ❧ Uwe Böttger

Die ungeordnete, zufällige Lage von Teilen, beispielsweise in einer Gitterbox, ist das pure Chaos und scheint sich der technischen Intelligenz zu widersetzen. Doch die Entwickler im Maschinen- und Anlagenbau oder in der Fahrzeugindustrie müssen genau dieses Chaos bändigen und geschüttete Mengen von Teilen handhaben. Um diese Werkstücke weiter verarbeiten zu können, müssen sie zunächst vereinzelt und in einer definierten Position abgelegt oder übergeben werden. Der Automatisierungsspezialist Indat hat dafür eine Roboterzelle mit 3D-Lagererkennung entwickelt. Die Lösung arbeitet nach eigenen Angaben geräuscharm, schont die Werkstücke und erreicht Entnahme- beziehungsweise Taktzeiten von rund 12 s.

Die Zuführung der Rohteile erfolgt üblicherweise manuell oder ist eine mechanische Sonderausführung. Die erste Lösung ist für den Werker zweifellos eine gesundheitliche Belastung, die zweite Variante eher unflexibel und teuer. Die Experten von Indat wollen diese beiden Nachteile mit ihrer Lösung „Bin Picking“ vermeiden. Darüber hinaus soll das Produkt die wesentlichen Anforderungen der Anwender in den automatisierten Fertigungslinien erfüllen. Das System in der Roboterzelle ist mit einer 3D-Lageerkennung ausgestattet und detektiert die Rohteile und ihre Positionen. Die integrierte Software verarbeitet die Daten nahezu in Echtzeit und übergibt die Lagedaten an den Roboter. Die Zellen können dabei Teil einer automatisierten Fertigung sein und sind modular aus robusten Komponenten aufgebaut, die sich schnell umrüsten lassen. Zudem ist die Lösung so konzipiert, dass sie sich mit einem Gabelstapler innerbetrieblich transportieren lässt. Das Produkt funktioniert laut Hersteller im kontinuierlichen und diskontinuierlichen Betrieb.
Die Funktionalität der Roboterzelle lässt sich in vier Segmente unterteilen: Sehen, Erkennen, exakt Greifen und schließlich definiert Übergeben. Entscheidend ist dabei, dass die Techniken und Komponenten exakt im Sinne von Industrie 4.0 zusammenspielen und die einzelnen Aufgaben klar zugeordnet sind. Zunächst erfassen ein 3D-Lasersensor und zwei Kameras das Oberflächenprofil des Schüttguts im Behälter. Das Auswertesystem ermittelt daraus die Positionen der ungeordneten Rohteile im Vergleich mit deren 3D-Daten. Anschließend bewegt die Robotersteuerung den Greifer so, dass er das Rohteil exakt aufnimmt und in der gewünschten Position übergibt. Danach greift er das nächste Teil, das er bereits vorher erkannt hat, wodurch natürlich Zeit gespart wird. Kameras und Sensor werden erst dann wieder aktiv, wenn sich das Oberflächenprofil des Schüttguts durch mehrere Entnahmen so stark verändert hat, dass ein neuerlicher Scan notwendig wird.
Die Entwickler von Indat konstruieren und fertigen die Greifer passend zum Bauteil. Dabei haben sie auch dessen stereometrische Form und den Werkstoff im Blick. Zur Wahl stehen mechanische, magnetische und vakuumtechnische Greifer. Die Rohteile können auf einem Band, einer Zentrierstation oder in die Aufnahme einer weiter verarbeitenden Maschine abgelegt werden. Natürlich lassen sich die Roboterzellen auch miteinander verknüpfen.
Industrieanzeiger
Titelbild Industrieanzeiger 19
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19.2021
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