Lichtschnittsensoren in Traversen einer Roboterapplikation zur Türenherstellung Sensor im Greifer erkennt 3D-Position

Lichtschnittsensoren in Traversen einer Roboterapplikation zur Türenherstellung

Sensor im Greifer erkennt 3D-Position

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Seine LPS-Lichtschnittsensoren hat Leuze Electronic auf einen großen Messbereich ausgelegt, um auch bei großformatigen Produkten 3D-Greifpositionen zu ermitteln. G. Kraft Maschinenbau nutzt diese für die Türenproduktion direkt im Roboter-Greifer.

Als Familienunternehmen fertigt die G. Kraft Maschinenbau GmbH aus Rietberg-Mastholte Sondermaschinen für die holzverarbeitende Industrie – etwa den TCF 70 als CNC-Automaten zum Einlassen von Beschlägen in Türen sowie für die automatische Montage der Eindrehbänder. Die unbearbeiteten Türen liegen dabei gestapelt auf einer Transportrollenbahn. Da die Türen von Hand aufgestapelt sein können, sind für das Handling ein Positionsversatz von ±100 mm und ein Verdrehwinkel von ±10° zulässig. Mit einer Modultraverse, in die ein LPS Lichtschnittsensor integriert ist, scannt ein Roboter die Geometrie des Stapels.

Daraus werden Verdrehwinkel und Türmittelpunkt berechnet, wonach der Roboter die Türen lagerichtig aufnehmen und in die TCF 70 ablegen kann. Ist der erste Bearbeitungsschritt fertig, dreht der Roboter die Tür um 180° und legt sie wieder ab, damit auch die zweite Seite bearbeitet werden kann. Dann wird die Tür auf einem Rollenförderer abgelegt.
Da die Türen nicht exakt aufeinander liegen, sie zudem oft nicht die gleichen Maße haben und der Stapel nach jeder Entnahme niedriger wird, benötigt der Roboter zur Positionserkennung für das Greifen ein intelligentes System: „Da der Roboter auf eine kurze Distanz schauen und im Bereich weniger Millimeter positionieren muss, ist der LPS von Leuze Electronic genau das richtige Produkt“, erklärt Berthold Sudahl, Leiter der Abteilung Robotic bei G. Kraft.
Die Line Profile-Sensoren LPS messen die Dimensionen oder die Lage von statischen oder bewegten Objekten. Mit einem Messbereich von 200 bis 800 mm können sie ein großes Einsatzgebiet abdecken. Neben einer kompakten Baugröße zeichnet sich der LPS 36 durch eine Ansprechzeit von 10 ms, einer 600-mm-Laserlinie bei 800 mm Entfernung sowie einer Ethernet-Schnittstelle aus. Mit einer 100-Hz-Messrate erreicht der Sensor eine Auflösung zwischen 1 und 3 mm.
„Für die Steuerung ist es ein großer Vorteil, dass die X-Z-Koordinaten in Millimeter ausgegeben werden und nicht umgerechnet werden müssen“, sagt Sudahl. Zu den typischen Einsatzgebieten des nach dem Triangulationsprinzip arbeitenden Lichtschnittsensors zählen Behälterkommisionierung, Greifersteuerung, Vermessung von Freiformflächen sowie die 3D-Vermessung von Objekten.
„Speziell für unsere Anlagen zur Türenfertigung bietet der Lichtschnittsensor viele Vorteile“, weiß Sudahl. Der Sensor besitzt keine beweglichen Teile und lässt sich leicht am Roboter-greifer installieren. „Da der Roboter die Vorzugslage der Türen kennt, die Ablagefläche eben und die Türen flach sind, benötigen wir keinen 3D-Scan wie beim Griff in die Kiste“, erklärt Sudahl den Einzelschuss-Betrieb. „Ein Single-Shot, mit dem wir auf die Ecken der Türen gehen, reicht für diese Anwendung aus und reduziert die Datenmenge stark.“
Leuze Electronic GmbH + Co. KG www.leuze.com
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