Verändert ein Roboter seine Position, z.B. durch händisches Verfahren oder per FTS, muss er an seinem neuen Ort exakt ausgerichtet werden. Hierfür bedurfte es bisher komplizierter Nullspannsysteme oder aufwendiger Kameratechniken, wobei allerdings immer noch ein entscheidendes Detail fehlte: die Rotationsangabe um mindestens eine Achse. Bei der neuen Lösung von Smart Cobotix, dem Magic Finger Tip, befindet sich an jeder Arbeitsstation eine dafür vorgesehene Buchse, der Magic Finger Socket. Diese Position wurde einmal angelernt.
Dem Magic Finger Tip wird eine Vorposition mit kleinem Abstand vor der Buchse zugewiesen. Wenn der Befehl kommt, die Position zu suchen, taucht der Magic Finger Tip in die Buchse ein, eine Kalibrierungsfahrt beginnt, nach deren Abschluss wird das Programm der Station abgefahren. Kommt der Roboter wieder an diese Station, so kann er mit einer maximalen Toleranz von 40mm in der Vorposition stehend mit einer Suchfahrt den Magic Finger Socket wieder finden und sein Programm abfahren. Aufwändiges Koppeln und Ausrichten entfällt. Der Magic Finger Tip ist auf Roboter der e-Serie von Universal Robots mit deren Kraft/Momenten-Sensoren abgestimmt. Die Programmierung erfolgt in Polyscope mit den Werkzeugen aus dem URCap.
Temporäres Koordinatensystem
Nach dem Abschluss eines automatisierten Ablaufschemas wird ein neues temporäres Koordinatensystem erstellt. Dieses Koordinatensystem beinhaltet alle Drehlagen der drei Achsen (X,Y,Z). Das macht es möglich, einen Roboter von einer Stelle an eine andere zu verlagern und neue Aufgaben ausführen zu lassen, nachdem die Kalibrierungsfahrt ausgeführt wurde. Die Kalibrierungsfahrt beinhaltet die Erkennung eines Langlochs durch Absenkung um einen Passstift. Das Langloch wird vermessen und somit die Rotation der Achse ermittelt, die gerade ausgewählt war. Der Magic Finger Tip mit seinem Magic Finger Socket ist hierbei nur Mittel zum Zweck. Am besten legt man den Magic Finger Tip nach getaner Vermessung wieder ab. Dafür wird ein automatisches Werkzeugwechselsystem z.B. von Smartshift Robotics empfohlen. Man belässt den Magic Finger Tip am mobilen Untergestell und hat am Arbeitsplatz das Arbeitswerkzeug aufnehmbar in einer Wechseltasche. Die Einmessung wird mittels Magic Finger Tip vorgenommen. Das Koordinatensystem wird mit einer speziellen Software erstellt. Die nachfolgende Real-Time-Berechnungen ebenso.
Drei mögliche Einsatzszenarios
Beim händisch Verfahren wird der Roboter auf seinem Gestell händisch an seine vordefinierte Position gefahren. Dort erfasst er dann mittels Magic Finger Tip in Kombination mit dem Magic Finger Socket seine Koordinaten. Das bedeutet z.B., dass der Roboter auf fast 100 Prozent Auslastung, abzüglich der kurzen Verfahr- und Einrichtungszeit, kommt, mit automatischem oder händischem Wechselsystem vernachlässigbar. Der Roboter ist in der Amortisationsrechnung nicht mehr an ein Produkt gebunden. Die Kosten für die mobile Einheit können in einem Mix aus verschiedenen Produkten umgelegt werden. Smart Cobotix bietet den mobilen Wagen, das Safety System, den Roboter sowie als CSI von Universal Robots auch eine komplette Integration des Systems in die Anlage an. Auf kundenspezifische Bedürfnisse wird selbstverständlich projektspezifisch eingegangen. So bietet das Unternehmen ebenso: individuelle Greifersysteme, abgestimmte Sonderfunktionen sowie automatische Werkzeugwechselsysteme (elektrisch, pneumatisch oder beides).
Wird der Roboter auf einem FTS der Firma Mobile Industrial Robots mit einem manuellen Schnellwechselsystem von Grip montiert, kann er unterschiedliche Aufgaben ausführen. In diesem Falle wird der Magic Finger Tip von Hand gewechselt, um eine Arbeit mit einem anderen Werkzeug ausführen zu können. Bei der Firma Bleichert Automation z.B. wurde der auf dem eigenen omnidirektionalen FTS montierte Roboter mit dem automatischem Werkzeugwechselsystem von Smartshift Robotics ausgestattet. Das Arbeitswerkzeug, ein Fingergreifer, befindet sich dabei in der Werkzeughalterung an der stationären Arbeitsstation. Der Magic Finger Tip wird in der Werkzeughalterung am Fahrzeug mitgeführt. Nach der Kalibrierung wird er auf der mobilen Seite abgelegt und der Greifer auf der stationären aufgenommen. Ist die Arbeit beendet, wird der Greifer dort wieder abgelegt. Das FTS kann selbständig zur nächsten Station fahren. Es findet eine ständige Interaktion zwischen Roboter und FTS statt. Beide Systeme sind sicherheitstechnisch gekoppelt.
Befindet sich der Roboter auf der Festseite und der Magic Finger Socket auf dem FTS, so kann z.B. ein eng tolerierter KLT oder Blister sicher befüllt werden, auch wenn das FTS nicht genau winkelgetreu oder abstandsgetreu steht. Das System soll zukünftig noch um eine RFID-Lese- und -Schreibeinheit erweitert werden. Schlussendlich wird eine spezielle Kamera zum Einsatz kommen, die den Toleranzbereich zum Finden des Magic Finger Socket erweitert.
