Die robotergestützte Automatisierung von Handling-Prozessen stößt an Grenzen, wenn die Lage des Handling-Guts nicht exakt bestimmt werden kann. Trapo hat jetzt für einen Hersteller von Autorädern eine Depalettierstation entwickelt, die auch mit einem Seitenversatz der Räder fertig wird.
Ralf Naßmacher ist Mitarbeiter bei der Trapo AG in Gescher-Hochmoor
Bei den europäischen Herstellern von Autorädern wird Automatisierung groß geschrieben. Nahezu alle Handling-Prozesse in den einzelnen Bereichen der verketteten Produktion sind automatisiert. Ein Großteil der Räder wird in der Erstausrüstung eingesetzt. Dabei setzen die Autohersteller nicht nur auf hohe Qualität, sondern sind auch extrem preissensibel.
Die Trapo AG aus Gescher-Hochmoor kann in diesem speziellen Anwendungsbereich der Förder- und Handhabungstechnik umfassende Erfahrungen vorweisen. Und dies ist auch erforderlich, denn das Räder-Handling stellt besondere Anforderungen. Das Unternehmen, das nach eigenen Ausgaben der einzige Anbieter von Komplettsystemen in diesem spezialisierten Markt ist, arbeitet sowohl mit den Räderherstellern als auch mit den Anlagenlieferanten zusammen und hat bereits viele Produktionsstätten komplett verkettet. Mit einer Ausnahme: Das Einhängen der zwischengelagerten Räder an die Kettenförderanlage, die zur Lackieranlage führt, konnte bislang nicht automatisiert werden.
Probleme bereitete hier nicht das Einhängen, sondern das Depalettieren. Denn die Räderindustrie verwendet Zwischenlagen, die die Räder jeweils zentriert. Dabei kommt es zu einem Mittenversatz von bis zu 5 cm. Ein Werker kommt damit problemlos zurecht, nicht aber ein Roboter. An diesem Versatz scheiterte bislang die hohe Kunst der Automatisierung.
Den Spezialisten aus Gescher-Hochmoor ist es nun erstmals gelungen, auch diesen Prozessschritt zu automatisieren. Dabei nutzte man das Know-how der im April 2005 gegründeten Tochterfirma KeySysTech GmbH, die sich auf die industrielle Bildverarbeitung spezialisiert hat. KeySysTech konfigurierte für diese Aufgabe einen 3D-Laserscanner, der dem Roboter in der Anwendung als Sehhilfe dient.
Ein erster Scan mit dem Lasergerät stellt fest, ob die Palette abgedeckt ist. Ist das der Fall, entfernt der Roboter zunächst die Abdeckung. Während dieses Prozesses wird die Palette ein zweites Mal gescannt. Dabei erfasst das Bildverarbeitungs-System die Lage der Räder im dreidimensionalen Raum und übermittelt die Positionsdaten an den Roboter. Auf diese Weise kann der stählerne Werker die Räder anhand von realen Positionsdaten greifen. Danach legt er sie auf einer Förderstrecke ab, wo ein zweiter Roboter sie aufnimmt und in die so genannte Pulverkette einhängt, die zur Pulverbeschichtung führt.
Beim Depalettieren eines Rades erfasst der 3D-Scanner schon die Position des folgenden Rades, so dass es durch die individuelle Positionserfassung keinen Zeitverzug gibt. Dabei können unterschiedliche Packmuster abgearbeitet werden: Je nach Durchmesser finden fünf bis acht Räder auf einer Palette Platz. Der Roboter entnimmt auch die Zwischenlagen und stapelt sie aufeinander. Er kann zudem feststellen, ob sich ein Rad auf der Palette befindet, das nicht zu der Charge gehört, die lackiert werden soll. Diese Räder werden automatisch ausgeschleust.
Durch die intelligente Verbindung von Bildverarbeitung und Robotik ist ein lückenlos automatisierter Materialfluss gewährleistet. Die erste Anlage dieser Art arbeitet zur Zufriedenheit des Betreibers bei einem europäischen Räderhersteller. Weitere Anlagen sollen in den kommenden Monaten installiert werden. Dabei arbeitet Trapo auch an anderen Branchenlösungen, bei denen Vision-Systeme zum Einsatz kommen. Kameras, Laserscanner oder eine Kombination aus beiden Techniken dienen dabei als Auge für den Roboter.
Know-how für Komplettlösungen
Die Trapo AG ist ein Anbieter von Komplettlösungen für die Förder- und Handhabungstechnik. In das Fertigungsprogramm und die zugehörigen Dienstleistungen fließt Know-how aus den Bereichen der Fördertechnik, Handhabungstechnik und Sensorik ein.
Bei der Fördertechnik fängt das Unternehmen bei den einzelnen Förderrollen an. Diese werden automatisch produziert und zu einbaufertigen Fördermodulen und komplexen Förderanlagen kombiniert. In der Handhabungstechnik greift Trapo auf einen Baukasten an Lösungen zurück. Es stehen unter anderem Portal- oder Knickarmroboter zur Verfügung. Im dritten Geschäftsfeld, der Sensorik, wurde das Know-how Anfang des Jahres in einem Tochterunternehmen gebündelt. Die KeySysTech GmbH erarbeitet Lösungen, die zusätzliche Flexibilität in die Förder- und Handhabungstechnik bringen. Roboter lassen sich mit einem Vision-System ausstatten und können dadurch Paletten mit unregelmäßigen Packmustern selbstständig palettieren und depalettieren.
Die Benutzerfreundlichkeit wird groß geschrieben: So lassen sich die Roboterzellen von Trapo zum Beispiel unter Windows parametrieren. Der Anwender kann selbst ohne größeren Schulungsaufwand die Packmuster ändern oder veränderte Abmessungen der Packstücke eingeben.
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