Bei dem ausgewählten Daimler-Standort handelt es sich um ein Werk, in dem Achsen für leichte bis schwere Nutzfahrzeuge produziert werden. Das Ziel war eine ergonomische Automationslösung, die die Mitarbeiter entlastet. Zudem sei eine flexible Knickarmlösung gewünscht gewesen sowie eine höhere Wirtschaftlichkeit als bei der manuellen Entnahme. „Gelöst haben wir diese Anforderungen mit einer Systemlösung aus einem Kuka-Roboter und dem Vision-System Binspect in einer Bin-Picking-Anlage“, berichtet der technische Leiter von Boll Automation.
Systemlösung aus Roboter und intelligentem Messsystem
Die Kernkompetenzen von Boll Automation liegen in der Kombination von Robotik und Vision-Systemen mit optischer 100-Prozent-Prüfung in der Fertigung, z.B. für die Automobilindustrie. Der Systempartner von Kuka bietet die Bin-Picking-Anlagen zusammen mit der jeweils passenden Robotertechnik von Kuka an. Im Werk des Nutzfahrzeugherstellers wurde sie mit einem Roboter vom Typ KR 210 R2700 Prime ausgestattet. „In Bezug auf Handhabungsgewicht und Reichweite hat sich dieser Robotertyp in den Voruntersuchungen als passend erwiesen“, betont der technische Leiter von Boll Automation.
Laser-Triangulation liefert Positionsdaten für Greifpunkte
In der Bin-Picking-Anlage wird das Vision-System Binspect stationär über einem Behälter mit ungeordnet liegenden Bauteilen platziert. „Binspect detektiert die Bauteillage mittels Laser-Triangulation und liefert die Positionsdaten möglicher Greifpunkte an den Bauteilen“, erklärt der technische Leiter. Auf Basis dieser Positionsdaten erfolgt die Überprüfung der Erreichbarkeit sowie die Bahnplanung zum kollisionsfreien Ein- und Ausfahren für den Kuka KR 210 R2700 Prime. Für den prozesssicheren Ablauf wird eine umfassende Störkonturbetrachtung zwischen Roboter und Greifer mit dem Behälter und der Anlagenperipherie durchgeführt. Abschließend erfolgt die prozesssichere Entnahme der Produktionsteile, die dann direkt dem nachfolgenden Fertigungsprozess zugeführt werden können. Der eingesetzte Magnetgreifer sorgt dafür, dass eng aneinander liegende Rohre problemlos entnommen werden. Zudem ist mit ihm das Handling von Rohren mit unterschiedlichen Durchmessern ohne Greiferwechsel gewährleistet.
Keine Stillstandzeiten und verbesserter Prozessablauf
Der Prozess in der Anlage startet mit dem Scanvorgang einer neu bereitgestellten Kiste. Das Ergebnis wird am Monitor simuliert und die kollisionsfreie Bahn des Roboters innerhalb weniger Zehntelsekunden geplant, der dann mit dem Magnetgreifer das am einfachsten zu erreichende Rohr aus der Kiste entnimmt und auf die Prüfstation legt. Diese erkennt dort den jeweiligen Rohrtyp und signalisiert dem Roboter, es auf dem Warenträger abzulegen. Sollte sich ein falscher Rohrtyp eingeschleust haben, wird das erkannt und das falsche Rohr über eine niO-Ablage ausgeschleust. Ist das letzte Rohr aus der Kiste entnommen, verfährt das Vision-System automatisch über die nächste volle Kiste, um unverzüglich weitere Rohre zu entnehmen. Gleichzeitig kann die leere Kiste im laufenden Betrieb gegen eine volle Kiste ausgetauscht werden, um Stillstandzeiten zu vermeiden. Zudem erfolgt im Anschluss an den Entladeprozess nahtlos der nächste Schritt der Prozesskette.
