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Einfach programmiert im Drag&Drop: Cobot bestückt die Siebdruckmaschine

Bin Picking mit Roboter und Vision Sensor
Einfach programmiert im Drag&Drop: Cobot bestückt Siebdruckmaschine

Um die monotone Bestückung einer Siebdruckmaschine flexibel zu automatisieren, nutzt Mann+Hummel einen Cobot von Universal Robots mit Vision-Sensor von Sensopart – einfach programmiert mit der RPS-Software von Artiminds.

FIn seinem Werk in Speyer stellt der Filter-Spezialist Mann+Hummel unter anderem Luftentölboxen sowie Luftfilter für den Bau- und Landmaschinenbereich her. Die zu fertigenden Produktvarianten und Stückzahlen sind hier sehr flexibel, sodass herkömmliche Automatisierungslösungen mit Robotern bisher nur vereinzelt zum Einsatz kamen.

Ziel des 2018 gestarteten Pilotprojekts war daher die Entwicklung einer flexiblen Automationsstrategie, die der High-Mix/Low-Volume-Produktionsweise am Standort gerecht wird. „Unser Ziel war es, die Möglichkeiten der aktuellen Robotertechnologie auszutesten und internes Knowhow aufzubauen“, erklärt Sascha Mummert, Technologie und Process Engineer bei Mann+Hummel.

Als Pilotanwendung wählte er einen Arbeitsschritt, der bisher manuell ausgeführt wurde. Hierbei werden Luftentölboxen in einer Gitterbox im teilsortierten Zustand und in mehreren Ebenen mit Zwischenlage bereitgestellt und sollen einer Siebdruckmaschine zugeführt werden. Um die Roboteranwendung flexibel zu halten und kurzfristig – falls nötig – wieder auf eine manuelle Bestückung umsteigen zu können, entschied man sich für den Einsatz eines Cobots mit Lichtgitter. Der UR-Cobot greift bis zu zwei Luftentölboxen aus einer Gitterbox und legt diese auf ein getaktetes Förderband, das die Filter zum Bedrucken zur Siebdruckmaschine transportiert.

Vision-Sensor erkennt Position

Die Positionserkennung übernimmt ein Vision-Sensor Visor Robotic von Sensopart, der fest über der Gitterbox befestigt ist. Da es verschiedene Varianten der Luftentölbox gibt, war eine einfache Adaption der Detektion an wechselnde Teile sehr wichtig. Außerdem legte man bei Mann+Hummel großen Wert auf die Robustheit der Erkennung, da äußere Einflüsse in der Produktion nicht ausgeschlossen werden konnten.

Die gesamte Programmierung des Cobots inklusive Anbindung des Vision Sensors erfolgte schließlich mit der Software Robot Programming Suite (RPS) von Artiminds. Über die grafische Oberfläche der RPS-Software lässt sich die gewünschte Aufgabenreihenfolge einfach per Drag&Drop aus vorprogrammierten Funktionsbausteinen zusammenstellen; im nächsten Schritt parametrisiert der Anwender die einzelnen Teilprozesse entweder in der Simulationsumgebung der Software oder direkt am realen Roboter. Abschließend generiert Artiminds RPS selbsttätig den Quellcode für das spezifische Robotersystem.

Lediglich einige Bildverarbeitungseinstellungen mussten in der ebenfalls intuitiv bedienbaren Visor-Konfigurationssoftware vorzunehmen. Mit seiner hohen Bildauflösung von bis zu fünf Megapixeln und den umfangreichen Konfigurationsmöglichkeiten gehört Sensoparts Visor Robotic zu den mächtigsten 2D-Roboterkameras am Markt.

Ohne händische Programmierung

Da Artiminds RPS in der Anwendung bei Mann+Hummel die Schnittstellenfunktion zu sämtlichen Hardware-Komponenten übernimmt, konnte der Einrichtungs- und Programmieraufwand stark minimiert werden. Auf eine händische Programmierung, die bei einer sensorgeführten Robotikanwendung schnell sehr komplex werden kann, konnte daher völlig verzichtet werden.

Ein weiterer Vorteil, um die Machbarkeit der Anwendung schon im Vorfeld zu prüfen: In der 3D-Simulationsumgebung von Artiminds RPS lässt sich das konfigurierte Roboterprogramm vorab testen. Dabei konnte auch ein CAD-Modell der Gitterbox eingebunden werden, um unerwünschten Berührungen bzw. Kollisionen des Roboters mit der Box vorzubeugen.

Artiminds Robotics GmbH

Albert-Nestler-Str. 11

76131 Karlsruhe

www.artiminds.com


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