Industriemagazin Oktober/2008.

SPECIAL AUTOMATION
Gründlicher Blick
OBJEKTERKENNUNG Profactor demonstriert ein neues
System zum automatisierten Handling von Werkstücken.
Der Roboter arbeitet auf Hochtouren.
Unermüdlich greift er kleine zylindrische
Kunststoffteilchen aus einer
Box. Eines nach dem anderen legt er sie
präzise ausgerichtet auf ein Laufband, das
sie zur Weiterverarbeitung befördert.
Doch plötzlich verstummt das Summen
der Elektromotoren, der Roboter stoppt.
Aus irgendeinem Grund haben sich quadratische
Teile unter die Zylinder gemischt.
Darauf war der fl eißige Sortierer
nicht programmiert. Die Störenfriede
müssen erst einmal manuell entfernt werden.
So lange steht der ganze Prozess.
Derartige Situationen könnten künftig
der Vergangenheit angehören. Die Produktionsforscher
von Profactor aus Steyr
haben nämlich ein System entwickelt,
das unterschiedliche Werkstücke erkennen,
greifen und platzieren kann. Dabei
kombinieren sie einen Roboterarm, eine
3-D-Kamera und eine intelligente Bildverarbeitungs-Software
zu einer fl exiblen
Komplettlösung, die auf der Vienna-Tec
erstmals der Öffentlichkeit vorgestellt
wird.
Laser und Datenbank. „Kunden wollen nicht
viel Geld in teure Sensorik investieren“,
nennt Andreas Pichler, Leiter Fachbereich
Robotik & Adaptive Systeme bei
Profactor, eine der Hauptanforderungen
seitens der Industrie an das automatisierte
Objekthandling. „Unser System
kommt deshalb mit nur wenig Hardware
aus.“ Egal ob rund oder quadratisch,
genoppt oder gerillt, groß oder klein –
jedes Bauteil wird zuerst einmal mittels
Lichtschnittverfahren vermessen. Dabei
bestrahlt ein Laser das Objekt mit einer
Lichtlinie, ein Sensor zeichnet deren Projektion
auf dem Objekt auf. Erhöhungen
oder Vertiefungen resultieren in Unterschieden
der Projektion und werden als
solche erkannt. Durch eine kontinuierliche
Verschiebung des abtastenden Lasers
ergibt sich ein Höhenprofi l des zu
vermessenden Gegenstandes. Diese Daten
werden in eine Punkteliste umgerechnet.
Jeder Punkt ist so durch seine drei Raumkoordinaten
eindeutig bestimmt. Der
Trick besteht nun darin, aus diesen Daten
besondere Merkmale – Rundungen, Einschnitte
oder Ähnliches – zu extrahieren
und mit einer CAD-Datenbank zu vergleichen,
in der die Geometrien aller
möglichen Teile hinterlegt sind. Dank
der intelligenten Algorithmen reicht bereits
eine Vermessung von rund 10 Prozent
des Objekts aus, um es treffsicher
zu identifi zieren. „Unser Ziel war es, mit
möglichst wenig Informationen auszu-
Nachgiebiger Greifer: Bevor er zupackt, wird das
Werkstück mittels Laserstrahl vermessen
kommen“, erklärt Pichler. So ist sichergestellt,
dass die Bildverarbeitung nicht
zum Flaschenhals des Prozesses wird,
den man eigentlich optimieren möchte.
Der gesamte Vorgang kostet moderne
Prozessoren nur einen Sekundenbruchteil.
Nachgiebiger Roboterarm. Ein weiterer Vorteil
besteht darin, dass dank der dreidimensionalen
Vermessung auch komplexe
Geometrien erfasst werden können. Außerdem
ist es möglich, die Lage von
Werkstücken in nicht standardisierten
Umgebungen wie Kisten oder anderen
Behältern zu lokalisieren. Anwender
sind dadurch aus der lästigen und zeitaufwändigen
Pfl icht genommen, für eine
sortenreine Beschickung der Handlinganlage
zu sorgen. Der viel zitierte „Griff in
die Kiste“ ist damit vollwertiges Mitglied
der stets wachsenden Familie automatisierbarer
Prozesse. Beim eingesetzten
Roboterarm entschied man sich für eine
Entwicklung des Linzer Start-ups FerRobotics.
Der Roboter verwendet zur Kraftübertragung
keine steifen Zylinder, sondern
pneumatische Muskeln. Das sind
Gummibälge, die sich mittels Luftdruck
entweder zusammenziehen oder entspannen.
Dadurch erreicht er einerseits
eine hohe Anpressgenauigkeit, andererseits
ist er im wörtlichen Sinn nachgiebig.
Im Falle einer Kollision mit Bauteilen
oder Bedienpersonal fügt er keinen
Schaden zu, sondern passt sich dem Widerstand
an wie ein japanischer Aikido-
Meister. „Bisher wurde das System nur
im Labor getestet“, sagt Andreas Pichler.
Der Dauereinsatz auf einer Messe sei
eine gänzlich neue Herausforderung.
„Die Vienna-Tec ist deshalb so etwas wie
eine Feuerprobe für uns.“
Halle C/Stand 0701
94 10/Oktober 2008 INDUSTRIEMAGAZIN