Exakte Ablage von unsortierten Kupplungsscheiben
Übergabe nach Maß
Moderne 3D-Simulations-Software ermöglicht im Werkzeugmaschinenbereich die Berechnung komplexer Bewegungsabläufe und Kollisionsbetrachtungen. Dieser Ansatz wird im Automobilbau bereits genutzt – z.B. um mithilfe eines Kleinroboters eine Honmaschine mit unsortierten Kupplungsscheiben zu bestücken.
Der Kleinroboter greift die ungeordneten Kupplungsscheiben aus dem Drahtkorb und legt sie exakt in die Honmaschine. (Bild: Kuka Roboter GmbH)
Das Unternehmen HBI Robotics in den Bereichen Zuführtechnik, Roboterprogrammierung, komplexe Automationsanlagen mit Steuerungs- und Schaltschrankbau sowie Softwareentwicklung und Bildverarbeitung tätig. Mit seiner 3D-Simulations-Software multiSIM hat es eine Lösung entwickelt, die im Werkzeugmaschinenbereich komplexe Bewegungsabläufe und Kollisionsbetrachtungen simulieren kann. Im Werk eines großen, süddeutschen Automobilherstellers kommt dieses System gemeinsam mit einem Kuka-Kleinroboter des Typs KR 6 R900 sixx zum Einsatz. Er entnimmt dabei auf Basis der Koordinatenübertragung eines 3D-Vision-Sensors unsortierte Kupplungsscheiben präzise aus Drahtkörben und übergibt sie an die Honmaschine zur Weiterverarbeitung.
Ein 3D-Vision-Sensor erkennt die Lage der Kupplungsscheiben und übermittelt die Koordinaten direkt an den Roboter. (Bild: Kuka Roboter GmbH)
Schlüsselfertige Lösung für die Werkzeugmaschine
„Wir haben eine Turnkey-Lösung realisiert, die die komplette Roboterzelle, inklusive Anbindung an die Werkzeugmaschine beinhaltet“, erklärt Harald Bader, Gründer und Geschäftsführer von HBI Robotics. Die zentrale Herausforderung bestand darin, die ungeordnete Kupplungsscheiben für die Maschine auf den hundertstel Millimeter genau abzulegen. „Diese Präzision erforderte intensive Forschungsarbeit im Bereich der 3D-Lageerkennung und des bin-pickings“, führt Bader weiter aus. Der Automobilhersteller legte zudem hohen Wert auf eine hohe Taktung. Da ein Linearportal weder die Flexibilität noch die Bewegungsfreiheit im Raum ermöglicht, kam nur eine roboterbasierte Lösung in Frage. Von Kundenseite vorgegeben war zudem ein IP67-Kuka von Roboter.
Gleichmäßig und präzise abgelegt
Das HBI-Team entschied sich für das Agilus-Modell KR 6 R900 sixx. Ausgelegt auf besonders hohe Arbeitsgeschwindigkeiten verfügt er über eine maximale Traglast von 6kg und eine Reichweite von ca. 901mm. „Der Roboter wird im Dreischichtbetrieb arbeiten, wobei eine Schicht ohne Personal überbrückt werden kann“, erklärt Bader. Dass die Kupplungsscheiben gleichmäßig und exakt abgelegt werden, ermöglicht ein integrierter 3D-Vision-Sensor, der die exakte Lage der Kupplungsscheiben erkennt und die Koordinaten direkt an den Roboter übermittelt. Der KR 6 R900 sixx greift dann das Werkstück aus dem Drahtkorb und setzt es akkurat in die Honmaschine zur Weiterverarbeitung ein.
Flexibilität gegeben
„Wir haben die Lösung so flexibel konzipiert, dass ihr Einsatz auch an anderer Stelle möglich sein wird“, betont Bader. Läuft das Produkt aus, kann die Anlage einfach umprogrammiert werden. Auch der Einsatz an einer anderen Werkzeugmaschine ist denkbar. „Durch das genaue Betrachten von Bewegungsabläufen per 3D-Lagererkennung werden im Vorfeld Störkonturen erkannt. Darüber hinaus kann die Taktzeit einer komplexen Automationsanlage genau bestimmt werden“, bilanziert Bader. Diese Eigenschaften hätten auch den Kunden aus der Automobilindustrie überzeugt, sodass weitere Automatisierungslösungen bereits geplant seien.
