KEM Konstruktion Kollaborative Robotik 2018

AUTOMATISIERUNG
MESSTECHNIK & SENSOREN
Kalibrierbare Vision-Sensoren vereinfachen die Einrichtung von Pick-and-Place-Anwendungen
Direkte Kommunikation mit dem Roboter
Anstelle mechanischer Zuführungssysteme kommen in Handling- und Montageanwendungen zunehmend
sensorgesteuerte Lösungen zum Einsatz, die sich flexibel an wechselnde Teilegeometrien anpassen
lassen. Damit die von einem Vision-Sensor ermittelten Positionsdaten für den Roboter verwertbar
sind, ist allerdings eine Transformation von relativen Sensor- in absolute Roboterkoordinaten erforderlich.
Diese lässt sich über eine Kalibrierfunktion im Sensor einfach vornehmen.
Bernd Eckenfels, Leiter Marketing Kommunikation bei SensoPart in Gottenheim
Vision-Sensor statt Mechanik
Flexibler ist in dieser Hinsicht eine optisch kontrollierte Teilezuführung.
Werden die Schikanen am Rütteltopf durch einen bildverarbeitenden
Vision-Sensor ersetzt, lassen sich die Rüstzeiten bei Produktwechseln
signifikant reduzieren. Zur Vereinzelung der als
Schüttgut angelieferten Teile bietet sich der Einsatz eines Vibrationsfeeders
an, bei dem die Vereinzelung teileschonend auf einer ebenen,
vibrierenden Plattform stattfindet. Der Sensor erkennt – z.B.
mit Hilfe eines Blob-Detektores – die Position und Ausrichtung jedes
Teils und liefert diese Daten an den Roboter; auch die gleichzeitige
Detektion mehrerer Teile mit einer Bildaufnahme ist möglich. Verbliebene
Agglomerate sowie andere nicht aufnehmbare Teile werden
ebenfalls erkannt und entsprechende Signale an die übergeordnete
Steuerung gesandt, die den Feeder entsprechend „nachrütteln“
lässt.
Damit die Datenübermittlung vom Vision-Sensor zum Roboter reibungslos
klappt, müssen die von der Kamera gelieferten Bildkoordinaten
zuerst in Roboterkoordinaten umgerechnet werden. Dies war
bisher mit einem nicht unerheblichen Programmieraufwand in der
Steuerungssoftware des Roboters verbunden. Effizienter lässt sich
Auf einem Vibrationsfeeder lassen sich Teile effektiv und ohne mechanische
Schikanen vereinzeln. Ein Vision-Sensor der Reihe Visor Robotic von
SensoPart liefert dem Handling-Roboter die exakte Teileposition in Roboterkoordinaten
Bild: SensoPart
Das Handling von Bauteilen und Werkstücken ist ein Standardprozess
bei der Herstellung komplexer Produkte. Dabei liegt
die Herausforderung in der positions- und lagerichtigen Teilebereitstellung:
So müssen bei der Zuführung über einen Vibrationswendelförderer
bei jeder Änderung der Teilegeometrie mechanische
Führungshilfen – sogenannte Schikanen – angepasst werden, wodurch
zusätzliche Konstruktions- und Rüstzeiten anfallen. Zudem
sind solche Vorrichtungen erfahrungsgemäß störanfällig, wodurch
es immer wieder zu Maschinenstillständen kommt.
Bild: SensoPart
Sensor und Roboter arbeiten mit verschiedenen Koordinatensystemen und
Maßeinheiten. Der Ursprung (0,0) der Sensorkoodinaten liegt z.B. in der
Bildmitte und Längenangaben werden in Bildpixeln ausgegeben; der Roboter
hingegen benötigt alle Angaben in Millimetern und bezogen auf einen
realen Ort in der Welt, zum Beispiel seinen Fußpunkt
50 K|E|M Konstruktion KOLLABORATIVE ROBOTIK 2018