Dr. Maik Fiedler, Schmalz, über Plug&Work-Systeme für den Griff in die Kiste

„Die Gesamtanwendung im Blick“

Damit die Automatisierung mit Leichtbaurobotern einfach gelingt, braucht es Plug&Play-fähige Greifereinheiten. Sie beschleunigen das Anlernen und die Inbetriebnahme. Doch nur wer anwendungsorientierte Komplettlösungen anbietet, kann sich am Cobot-Automatisierungsmarkt erfolgreich etablieren, so ist sich Dr. Maik Fiedler, Leiter der Geschäftsfelder Vakuum-Automation und Vakuum-Handhabung bei Schmalz, sicher.

„Seit mehreren Jahren bringt Schmalz Intelligenz in Komponenten. Jetzt geht es darum, Systeme anzubieten, die Anwender schnell in ihre reale und virtuelle Fertigungsumgebung integrieren können.“ Dr. Maik Fiedler, Leiter Geschäftsfelder Vakuum-Automation und Vakuum-Handhabung J. Schmalz GmbH. (Bild: J. Schmalz GmbH)

„Wir kommen vom Greifen“, sagt Dr. Maik Fiedler, Leiter der Geschäftsfelder Vakuum-Automation und Vakuum-Handhabung bei Schmalz. Ein reiner Komponentenanbieter war das Schwarzwälder Familienunternehmen jedoch noch nie. Das erste vakuumbasierte Produkt aus Glatten war nicht ein einzelner Vakuumerzeuger oder ein Sauger, sondern eine Komplettlösung für Schreiner: der Plattenwendetisch PWT. Seinem anwendungsorientierten Ansatz ist Schmalz treu geblieben und dennoch hat sich seit den 80er-Jahren einiges verändert. „Die heutigen Herausforderungen sind im wahrsten Sinn des Wortes smart“, erklärt Fiedler. „Seit mehreren Jahren bringen wir die Intelligenz in unsere Komponenten. Jetzt geht es darum, Systeme anzubieten, die Anwender schnell in ihre reale und virtuelle Fertigungsumgebung integrieren können.“

Anschlussfertiges Greifsystem

Dazu zählt unter anderem das Vision & Handling-Set 3D-R: Für den komplexen automatisierten Griff in die Kiste hat Schmalz ein anschlussfertiges Greifsystem entwickelt. Das End-of-Arm-Tool besteht aus einem schmalen und zugleich langen Greifer, der tief in Kisten eintauchen kann. Das Vakuum erzeugt die CobotPump ECBPi elektrisch. Steuerung, Regelung und Überwachung des Handhabungsvorgangs erfolgen zentral über eine integrierte Schnittstelle. „Leichtbauroboter sind heute einfach mittels Teach-In oder Drag&Drop-Funktionsbausteinen zu programmieren. Da erwarten Anwender ein ebenso problemloses Anschließen und Inbetriebnehmen unserer End-of-Arm-Tools“, erläutert Fiedler. Ein bereits aufeinander abgestimmtes System mit nur einer Schnittstelle und der Möglichkeit, es via App zu parametrieren, entspreche dieser Plug&Work-Erwartung. „Damit braucht der Anwender für die Installation kaum Robotikerfahrung“, ergänzt Fiedler.

Integrierte Robot Vision

Das Sehvermögen erhält der Roboter durch Hard- und Software von Roboception. Damit das System auch Objekte mit wenig oder keiner natürlichen Textur erkennt, kommt optional ein Projektor zum Einsatz. Die aufleuchtenden geometrischen Muster heben für den Stereosensor die Konturen der zu greifenden Objekte hervor. Je nach Anwendung ist die Kamera statisch oder direkt am Roboterarm montiert. „Die eigentliche Herausforderung ist das perfekte Zusammenspiel der einzelnen Komponenten. Wir haben diese Aufgabe gemeistert, sodass der Roboter genau weiß, wo er zupacken muss“, erklärt Fiedler. Dabei helfen zwei speziell auf den Anwendungsfall angepasste Software-Versionen: Mit BoxPick kann der Leichtbauroboter rechteckige Gegenstände aus einer Kiste oder von einer Palette geordnet entnehmen. Die ItemPick-Variante ist dagegen für unsortierte und in ihrer Geometrie variierende Objekte programmiert. Es verhindert zudem Kollisionen von Greifer und Kiste. „Bringen wir nun noch das CAD-Modell der zu greifenden Werkstücke mit ins Spiel, erhöhen wir die Funktionalität des Bin-Pickers. Unabhängig von Position oder Ausrichtung erkennt der Roboter die Objekte leichter und kann sie besser verorten“, ergänzt Fiedler. Dazu werden entsprechende Daten in ein CAD-Match-Modul geladen. Anschließend kann der Anwender einen oder mehrere Greifpunkte definieren. Mit Silhouette Match erkennt das System schneller flache Teile, während CAD Match für dreidimensional geformte Teile ausgelegt ist.

Weitere Gesamtlösungen in Planung

„Auch wenn es oft so scheint, dass wir den Fokus auf die Komponente legen, behalten wir immer die Gesamtanwendung im Auge. Wir verstehen die Details und können deswegen ein smartes Komplettsystem entwickeln“, erläutert Fiedler. Dabei ist das Vision & Handling Set 3D-R erst der Anfang: Schmalz will seine Kompetenz bei Robotik-Vision-Lösungen weiter ausbauen und arbeitet bei Bedarf mit verschiedenen Partnern zusammen.