Herausforderungen in der Robotvision

Meister der Integration

Die Integration von Vision-Systemen in Roboteranwendungen muss nicht so kompliziert sein, wie es oft befürchtet wird. Diese Erfahrung machte z.B. ein Hersteller von Automobilelektronik. Mit einer abgestimmten Kombination aus Bildverarbeitung und Robotik nach dem Plug&Play-Prinzip konnte er die Rüstzeit einer neuen Anlage deutlich verkürzen – und das ganz ohne spezielle Vision-Kenntnisse.

Hersteller von elektronischen Baugruppen für die Automobilindustrie sind auf einen hohen Automatisierungsgrad und eine unkomplizierte Integration von Bildverarbeitung und Robotik angewiesen. (Bild: ©Randy Pyles/gettyimages.de)

Unternehmen, die elektronische Baugruppen für die Automobilindustrie herstellen, sind darauf angewiesen, die Produktionseffizienz durch Automatisierung bzw. Robotik hoch zu halten und soweit möglich auszubauen. Die Integration eines Bildverarbeitungssystem kann hier große Vorteil bringen und z.B. die Taktzeit oder Qualität verbessern. Dabei sind aber verschiedene Herausforderungen zu bewältigen:

• •  Die Installation und Einrichtung eines herkömmlichen Robotvision-Systems kann sich sehr arbeitsintensiv gestalten.
• •  Ingenieure mit dem entsprechenden Fachwissen sind heute auf dem Markt nicht ausreichend verfügbar.
• •  Die Zuverlässigkeit eines neuen Systems lässt sich vorab nicht hundertprozentig belegen.

Ein Anbieter aus dem Marktsegment Automobilelektronik wandte sich mit diesen Bedenken an Yamaha. Denn obwohl die Abteilung Produktionstechnik für eine Einführung von Bildverarbeitung war, zögerte das Managementteam, das Projekt zu starten. Schließlich könnte es ja viel länger dauern, als erwartet und erhebliche Engineering-Ressourcen erfordern.

Mit dem System iVY2 bietet Yamaha Vision und Roboter aus einer Hand. (Bild: Yamaha Motor Europe N.V)

Fähigkeiten und Knowhow

Die Einrichtung eines Robotvision-Systems auf herkömmliche Weise erfordert in der Tat die passenden technologischen Fähigkeiten und einiges an Knowhow. Nur dann lassen sich Aufgaben wie die Herstellung der Kommunikation zwischen den verschiedenen Subsystemen, die Kalibrierung des Vision-Systems oder die genaue Erfassung der Werkstückdaten unkompliziert durchführen. Im genannten Fall war der Spezialist für Vision-Systeme an einem Standort des Unternehmens im Ausland tätig und konnte das Projekt nicht betreuen. Darüber hinaus war der Fertigungsterminplan für das nächste Produkt des Unternehmens bereits festgelegt und die Produktion sollte bald beginnen. Es blieb also nur sehr wenig Zeit, um eine Lösung zu finden.

Sicherheit für den Support

Das Wartungspersonal hatte in der Vergangenheit schon öfters Probleme mit der Bildverarbeitung durchlebt. Dabei war es schon schwierig, überhaupt die Ursache einer Fehlfunktion zu identifizieren – sprich zu erkennen, ob das Problem von den Kameras, dem Roboter oder einem anderen Teil des Systems verursacht wird. Das machte die Wiederherstellung der korrekten Funktionalität kompliziert und zeitaufwändig. In der Folge gab es nicht nur die genannten Herausforderungen zu meistern, das Unternehmen musste das Visionssystem auch sehr zeitnah einführen, um schnellstmöglich mit der Serienproduktion zu beginnen.

Bildverarbeitung per Plug&Play

Eine Alternative zur aufwändigen Integration der Bildverarbeitung will die Factory Automation Section von Yamaha mit ihrem Plug&Play-Visionsystem iVY2 bieten. Als Lösung, die ausschließlich für Roboteranwendungen ausgelegt ist, kann es die Installation und Inbetriebnahme von Bildverarbeitungsapplikationen erheblich vereinfachen. Die zugehörige Software umfasst einen intuitiven Kalibrierungsassistenten, mit dem die Werkstückregistrierung grafisch in drei einfachen Schritten erfolgt. Da das Vision-System außerdem vom Roboterprogramm über spezielle Anweisungen gesteuert wird, entfällt die Koordinatenumrechnung. Auf diese Weise lassen sich zwei normalerweise zeitaufwändige Aufgaben bei der Integration einer Bildverarbeitungslösung umgehen. In der Folge kann das System iVY2 innerhalb von acht Minuten nach dem Einschalten einsatzbereit sein. Die Interoperabilität mit Peripheriegeräten wie Greifern und Beleuchtungen ist ebenfalls gewährleistet. Mit diesen Eigenschaften können auch Benutzer mit wenig Erfahrung leicht ein akkurates und präzises System aufbauen. Ein weiterer wichtiger Punkt: Durch die Kombination aus Robotik und Bildverarbeitung aus einer Hand bedarf es im Servicefall nur eines Ansprechpartners.

Schneller Setup

In dieser Hinsicht setzt Yamaha auf umfassenden Support, der mit einem realistischen Projektvorschlag und -plan beginnt. Das bedeutet die Werkstückbewertung wird durchgeführt, bevor ein System installiert wird. Auch die Roboterschulung ist im Angebot inbegriffen. Im beschriebenen Fall aus der Automobilelektronik erfolgte die Einrichtung so unkompliziert, dass der Kunde die typische Anlaufzeit der Anlage erheblich reduzieren konnte. Gerade die Plug&Play-Funktionalität des Visionsystems iVY2 erwies sich als ausschlaggebend dafür, dass die Fertigstellung des Projekts innerhalb des ambitionierten Zeitplans realsiert werden konnte.