Roboterzelle mit Ensenso 3D-Kameras

Durch kürzere Produktlebenszyklen und kleinere Chargenmengen müssen Automatisierungsanlagen flexibler werden. Diese 3D-Bildverarbeitungslösung in Kombination mit 6-Achs-Robotik eröffnet insb. KMU neue Möglichkeiten, sich am Markt zu etablieren.

Die Globalisierung macht Produkte vergleichbarer und Angebotszyklen schneller. Auch im Robotikmarkt setzen sich kleinere Hersteller langfristig nur durch hohe technische Kompetenz und Innovation in Nischensegmenten durch. Eine 3D-Bildverarbeitungslösung in Kombination mit 6-Achs-Robotik eröffnet auch KMU neue Möglichkeiten, sich am Markt zu etablieren. Die ALG Automaisierungslösungen GmbH nutzt dieses Zusammenspiel für ihre Anwendungen – beispielsweise in einer Bin Picking Roboterzelle mit integrierter Ensenso 3D-Kamera von IDS.

Das Konzept basiert auf perfekt aufeinander abgestimmten Systemkomponenten – einem schnellen Roboter von Denso, einem leistungsstarken Industrie-PC und einer Ensenso N35 Stereo-3D-Kamera, alles in Kombination mit einer leistungsstarken Software. So kann eine Taktzeit von ca. 4 Sekunden pro Bauteil erzielt werden. Dazu wird das 3D-Kamerasystem in der Zelle im Abstand von ca. 1 Meter über dem Behälter platziert. Die Kamera erfasst die Teile und erzeugt eine 3D-Punktewolke der von oben sichtbaren Oberflächen. Sie kann mittels Stereo-Kameratechnologie in einer einzigen Aufnahme erzeugt werden. Dies ist im Vergleich zu Laserscanning-Systemen ein entscheidender Zeitvorteil. Über ein ausgeklügeltes „Matching-Verfahren“ erkennt der Algorithmus die einzelnen Bauteile in der aufgenommenen 3D-Punktewolke.

Das Teil, das als nächstes am einfachsten und schnellsten zu greifen ist, wird ermittelt und die möglichen Greifpunkte werden identifiziert. Der Robotercontroller „entscheidet“ also darüber, welches Werkstück wann gegriffen werden soll und plant eine kollisionsfreie Bahn für den Roboterarm. Danach werden die Teile sicher entnommen und dem Folgeprozess zugeführt.

Das System amortisiert sich bei entsprechender Anwendung in relativ kurzer Zeit. Im Kleinteilebereich sind im 3-Schicht-Betrieb bereits 14 Monate realisierbar. Die kompakte Form und Größe sorgt außerdem für einen geringen Platzbedarf. Dank der durchdachten Konstruktion ist die Roboterzelle gut geschützt gegen Fremdlicht oder andere Einflüsse von außen und so stets ein zuverlässiger Helfer. Dr. Franz Eder – Leiter Robotik und Antriebstechnik bei ALG – schildert seine Erfahrungen: „Der große Nutzen des Ensenso Softwarepakets besteht in der Möglichkeit, die Kamera rasch und unkompliziert in Betrieb zu nehmen und die wichtigsten Grundeinstellungen zu tätigen. All dies geschieht stets mit demselben Software-Tool, egal welche Kamera aus welcher Generation gerade angeschlossen ist.“