f+h fördern und heben 6/2023

F+H EXTRA AUTOMATICA
VISION-LÖSUNG IN MODULARER
SYSTEMARCHITEKTUR
Die Vision-Lösung VMT FrameSense ist als statisches Messsystem
konzipiert und erfüllt die zuvor genannten prozess- und betriebstechnischen
Anforderungen des Presswerkbetreibers. Die
Hardware-Systemarchitektur besteht aus hochauflösenden 3D-
Kamerasensoren VMT DeepScan mit integrierter Messfeldbeleuchtung,
deren Messdaten die Abbildungsgüte der Behälter
sicherstellen. In einem eigenen IPC mit Bildschirm-Visualisierung,
Bedienelementen sowie Anbindung an die jeweilige Robotersteuerung
finden die Kalibrierung sowie die Zusammenführung
der Messdaten und ihre Auswertung statt. Die Software, die
der messtechnischen Lösung zugrunde liegt, basiert auf der
VMT-Softwareplattform MSS (Multi Sensor System). Das Tool
wurde von VMT entwickelt und vereint mehr als 25 Jahre Erfahrung
in der industriellen Bildverarbeitung. Die Applikation ist frei
konfigurierbar und wird kontinuierlich um neue Algorithmen,
Auswerteverfahren und Anwendungen erweitert.
Um die jeweiligen Behälter zu unterscheiden sowie in ihrer Position
und Geometrie zu messen, setzt VMT FrameSense auf ein
formbasiertes Antastverfahren, das die komplette geometrische
Außenkontur eines ganzen Bauteils (Form, Lage und Orientierung)
erfasst. Die Oberflächengeometrie wird mithilfe von 3D-
Sensorik erfasst, wobei Millionen einzelner 3D-Punkte (einzelner
Messwerte) zu einer Punktwolke zusammengesetzt werden. Die
einfache und genaue Kalibrierung per Kugel oder Platte, der Einsatz
integrationsfreundlicher 3D-Sensoren anstelle von Einzelkameras,
die helligkeits- und farbunabhängige Messtechnik, der
Verzicht auf externe Beleuchtung und die Möglichkeit zur virtuellen
Vorab-Inbetriebnahme gehören zu den Merkmalen, die sich
aus dem Ansatz ergeben. Die Software vergleicht die ermittelten
Geometriedaten der Behälter mit hinterlegten CAD-Referenzdaten
und nutzt sie zu deren 3D-Positionsbestimmung, zur Verriegelungsüberwachung,
zum Erkennen von Anbauteilen, störenden
Kanten, Konturen und Objekten sowie zur Qualitäts- und
Geometriekontrolle. Die Sensoren wie auch die von ihnen
erzeugten Daten weisen dabei ein hohes Maß an Redundanz aus,
das den möglichen temporären Ausfall eines Sensors kompensiert
und dadurch weiterhin stabile und valide Messergebnisse
liefert.
FELDVERSUCH ZU POSITIONSTOLERANZEN
ERGIBT AUFSCHLUSSREICHE ERGEBNISSE
Feldversuche in der Anlage im Rahmen der Projektumsetzung
haben bestätigt, dass die Lösung die Aufgabenstellungen erfüllt.
Primär in Bezug auf die Lage- und Positionstoleranz der Behälter,
wollten die Partner wissen, bis zu welchen Randbedingungen ein
zuverlässiges Einstapeln der Pressteile durch die Roboter noch
möglich sein würde. Die Ergebnisse waren erstaunlich: selbst signifikant
verschobene, verdrehte oder verkippte Behälter ließen
sich prozesssicher beladen. Das Vision-System fängt also auch eine
ungenaue Positionierung oder Ausrichtung noch ab. Die Bahn
des Roboters wird so korrigiert, dass die Maschine einstapeln
und die Anlage weiterlaufen kann.
Das Potenzial von VMT FrameSense reicht über die beschriebene
Projektapplikation hinaus. So ist es mit wenig Aufwand
möglich, die Daten von Behältern mit einer unverwechselbaren
Barcode- oder RFID-Kennzeichnung statistisch zu nutzen. Hierbei
können im Rahmen der Qualitätskontrolle die Realdaten von
Behältern erfasst, in Mess- und Inspektionsdateien übernommen,
mithilfe von Statistiktools ausgewertet und für das Lifecycle
Management gesichert werden. Behälter lassen sich im Prozess
orten und tracken, auch Schadenquellen und -verursacher werden
identifizierbar. In Analogie zum beschriebenen Projekt kann
die Vision-Lösung bei Automobilzulieferern eingesetzt werden,
die zum Beispiel Türen, Motorhauben oder Dachmodule herstellen
und diese für den Transport in entsprechende Ladungsträger
einstapeln müssen. Auch auf intralogistische Transporthilfsmittel
wie Werkstückträger, Paletten und andere Ladehilfsmittel
kann die Lösung angepasst werden.
Nach dem „Griff in die Kiste“ zum Entnehmen von Teilen per
Roboter hat VMT mit der neuen Systemlösung nun auch den umgekehrten
Arbeitsschritt – das präzise Positionieren von Teilen in
einem Behälter durch einen Roboter – prozesssicher gelöst.
Autoren: Matthias Fiedler ist Produktmanager der VMT Vision Machine
Technic Bildverarbeitungssysteme GmbH, Mannheim. Andreas Redekop ist
Technologiemanager im selben Unternehmen
Foto: VMT
www.vmt-systems.com
Halle A4,
Stand 303
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