3D Erkennung in einer neuen Dimension Bin Picking Systeme von KEYENCE setzen neue Maßstäbe auf dem Gebiet der Zuführtechnik. Anders als Schwingförderer, Vibrationsförderer, Stufenförderer oder Steilförderer setzen die Modelle der Modellreihe RB bei der Vereinzelung von Bauteilen auf ein aus 4 Kameras bestehendes Kamerasystem. Der optimale Greifpunkt wird hierbei präzise aus 136 Einzelbildern in 0, 5 Sekunden errechnet. Durch die reibungslose Kommunikation zwischen dem Kamerasystem und dem Greifarm bietet die Modellreihe RB maximale Effizienz und Zuverlässigkeit beim Griff in die Kiste.
Als Griff in die Kiste oder englisch Bin picking wird die roboter basierte Vereinzelung chaotisch bereitgestellter Objekte bezeichnet. Erste Lösungsansätze wurden bereits Mitte der 1980er Jahre entwickelt, allerdings gilt der Griff in die Kiste noch nicht als universell gelöst und ist somit immer noch Gegenstand der aktuellen angewandten Forschung. [1] Eine typische Aufgabe für den Roboter ist der Transport eines Werkstücks von Position A nach Position B. Ein Beispiel hierfür ist das Be- oder Entladen von Bearbeitungsmaschinen. Für eine Vielzahl von Anwendungen reicht es in der Praxis nicht aus, dass der Roboter immer die gleiche Bewegung ausführt. Vielmehr ist es nötig, dass der Roboter durch den Einsatz eines Kamerasystems und entsprechender Bildverarbeitung auf Änderungen wie beispielsweise eine andere Objektlage reagieren kann. Durch die Verfügbarkeit einer Vielzahl zuverlässiger 3D-Sensoren mit unterschiedlichen Prinzipien befassen sich mehr und mehr Forscher mit der Analyse von Entfernungsdaten zur Lösung des Griffs in die Kiste.
Das heißt, dass die Software beispielsweise aus Fehlgriffen lernen würde. Gibt es mehrere Griff-in-die-Kiste-Zellen, könnten die Daten aller Zellen zentral verarbeitet und Erkenntnisse daraus an die Zellen zurückgespielt werden. Auch ist geplant, das Robotersystem anhand von Bauteildaten in einer Simulationsumgebung für das Greifen zu trainieren. Bauteile fehlerfrei zuordnen Die Firma Compaile ergänzt die Anwendung mit einer Bauteilerkennung auf KI-Basis. Diese beruht nicht auf klassischer Bildverarbeitung, sondern auf einem inhaltlichen Ähnlichkeitsvergleich des Bauteils. Auf der Grundlage neuronaler Netze lässt sich das Bauteil vorliegenden Konstruktionsplänen zuordnen. Zudem geben die neuronalen Netze aus, wie wahrscheinlich es ist, dass sie mit ihrer Angabe richtig liegen. So kann die Anlage sich vollautomatisch auf das aktuelle Bauteil einstellen, ohne dass eine Fachkraft das Bauteil vorgeben muss. Im Gegensatz zur üblichen Klassifizierung mit neuronalen Netzen benötigt der inhaltliche Ähnlichkeitsvergleich keine Anpassungen für neue, bisher unbekannte Bauteile.
Software erkennt dadurch die Lage der Teile und berechnet die Pfade und die notwendige Greifpositionen für den Roboter. Der Roboter entnimmt aufgrund dieser Berechnung die Teile mit einem eigens entwickelten 'Flex-Greifer-System'. "Dank flexibler Auslegung als 'Drei-Finger-System' kann der Greifer verschiedene Bauteile entnehmen und handeln, ohne dass ein Werkzeugwechsel erforderlich ist", erläutert Stefan Jankowski, der in der Technischen Planung bei der BMW Group als Spezialist für Anlagen- und Steuerungstechnik tätig ist. Dadurch ergebe sich eine besonders hohe Flexibilität. Das sagt der Anwender »Für uns stand im Vordergrund, die Serientauglichkeit einer innovativen Lösung nachzuweisen. Dies ist uns sehr gut gelungen. « Stefan Jankowski, Spezialist für Anlagen- und Steuerungstechnik in der Technischen Planung der BMW Group Bei BMW war man von Anfang an überzeugt, dass sich das System nicht nur in einem Piloten, sondern auch im Serieneinsatz bewährt. "Auf der Suche nach einem passenden Anwendungsfall kamen wir schnell zu diesem Fertigungsbereich", erinnert sich Jankowski.
Dienstleistungen Das Fraunhofer IPA bietet Ihnen den Modulbaustein bp3TM an, mit dem Sie einfach und kosteneffizient die Funktion Griff-in-die-Kiste in Ihre Anlagen integrieren können.
Platzeinsparung Durch den deutlich geringeren Bedarf an mechanischen Komponenten. Lärmbelästigung Das Auskippen einer Kiste mit metallenen Werkstücken kann extrem laut sein. Mitarbeiter entlasten In einigen Branchen, beispielsweise im Schmiedebereich, ist zusätzlich die Erleichterung der Arbeit bei schweren bzw. unhandlichen Teilen ein wichtiger Grund der Automatisierung – möglichst ohne den Umweg über ein Förderband, sondern direkt mit der Entnahme aus der Kiste. Literatur [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] ↑ Siciliano, Bruno (Ed. ); Khatib, Oussama (Ed. ): Springer Handbook of Robotics. Springer, Berlin u. a. 2008, ISBN 978-3-540-38219-5. ↑ Fili, Wolfgang: Die Zukunft der Robot-Vision ist mehrdimensional. 2008 (). Weblinks [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Fraunhofer IPA mit Video "Bin picking 3d / Griff-in-die-Kiste mit Zweiarm-Roboter". Die Software bp3 TM des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung IPA ermöglicht es einem Roboter, ungeordnete Werkstücke aus einer Kiste zu entnehmen.