In den vergangenen Jahrzehnten haben Nutzfahrzeughersteller eine rasante Veränderung in der Achsproduktion erlebt. Die Ansprüche an Aggregate in Puncto Sicherheit und Verbrauch sind stetig gewachsen, die Komplexität des Bauteils hat zugenommen. Eine kontinuierliche Optimierung der Produktionskette ist die logische Folge. Die neue Lösung hat zur Entlastung der Mitarbeiter sowie zur Effizienzsteigerung beigetragen.

Bei dem ausgewählten Standort handelt es sich um ein Werk, in dem Achsen für leichte bis schwere Nutzfahrzeuge produziert werden. Das Ziel war eine ergonomische Automationslösung, welche die Mitarbeiter deutlich entlastet. Zudem sei eine flexible Knickarmlösung gewünscht gewesen sowie eine höhere Wirtschaftlichkeit als bei der manuellen Entnahme. „Gelöst haben wir diese Anforderungen mit einer Systemlösung aus einem Kuka Roboter und dem Vision-System Binspect in einer sogenannten Bin Picking Anlage“, berichtet Kai Helmstetter, Technischer Leiter von Boll Automation.

Laser-Triangulation liefert Positionsdaten

In der Bin Picking Anlage wird das Vision-System Binspect stationär über einem Behälter mit ungeordnet liegenden Bauteilen platziert. „Binspect detektiert die Bauteillage mittels Laser-Triangulation und liefert die Positionsdaten möglicher Greifpunkte an den Bauteilen“, erklärt Kai Helmstetter. Auf Basis dieser Positionsdaten erfolgt die Überprüfung der Erreichbarkeit sowie die Bahnplanung zum kollisionsfreien Ein- und Ausfahren für den Roboter. Für den prozesssicheren Ablauf wird eine umfassende Störkonturbetrachtung zwischen Roboter und Greifer mit dem Behälter und der Anlagenperipherie durchgeführt. Abschließend erfolgt die prozesssichere Entnahme der Produktionsteile, die dann direkt dem nachfolgenden Fertigungsprozess zugeführt werden können. Der eingesetzte Magnetgreifer sorgt im Gegensatz zu Greiferfingern dafür, dass eng aneinander liegende Rohre problemlos entnommen werden. Zudem ist mit ihm das Handling von Rohren mit unterschiedlichen Durchmessern ohne Greiferwechsel gewährleistet.

Keine Stillstandzeiten

Der Prozess in der Bin Picking Anlage startet mit dem Scanvorgang einer neu bereitgestellten Kiste. Das Ergebnis wird am Monitor simuliert und die kollisionsfreie Bahn des Roboters innerhalb weniger 1/10 Sekunden geplant, der dann mit dem Magnetgreifer das am einfachsten zu erreichende Rohr aus der Kiste entnimmt und auf die Prüfstation legt. Diese erkennt dort den jeweiligen Rohrtyp und signalisiert dem Roboter, es auf dem Warenträger abzulegen. Sollte sich ein falscher Rohrtyp eingeschleust haben, wird dies erkannt und das falsche Rohr über eine niO-Ablage ausgeschleust. Ist das letzte Rohr aus der Kiste entnommen, verfährt das Vision-System Binspect automatisch über die nächste volle Kiste, um weitere Rohre zu entnehmen. Gleichzeitig kann die leere Kiste im laufenden Betrieb gegen eine volle Kiste ausgetauscht werden, um Stillstandzeiten zu vermeiden. Zudem erfolgt im Anschluss an den Entladeprozess nahtlos der nächste Schritt der Prozesskette. bw