Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPAZweiarm-Roboter vereinzelt Bauteile in Rekordzeit
Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA hat am 8. Oktober auf der internationalen Fachmesse Motek den handling award erhalten. Prämiert wurde das Robotersystem »Rapid Dual Arm Bin Picking«, das in Kisten gelagerte Bauteile vereinzelt und zur Weiterverarbeitung neu positioniert. Hierbei hat das Forscherteam um Projektleiter Felix Spenrath die am Fraunhofer IPA entwickelte Software »bp3™« erstmals mit einem Zweiarmroboter verwendet. Das Ergebnis: Eine schnelle und flexible Werkstückvereinzelung.
In nahezu jeder Produktion fällt Schüttgut an. Die einzelnen Bauteile werden ungeordnet in Kisten abgeworfen und an verschiedenen Stationen weiterverarbeitet. Dafür müssen sie der Kiste definiert entnommen und gegebenenfalls umorientiert werden. Dies erfolgt bisher von Hand oder durch komplizierte mechanische Verfahren. Gesundheitliche Risiken für die Mitarbeiter oder hohe Kosten für unflexible Vereinzelungsanlagen sind die Folge.
Mit »Rapid Dual Arm Bin Picking« ist es den IPA-Wissenschaftlern gelungen, ein Robotersystem zu entwickeln, das Bauteile in kürzester Zeit lokalisiert und gezielt positioniert. Dabei haben Spenrath und seine Kollegen Manuel Mönnig und Marc Teschner auf die am Fraunhofer IPA entwickelte Software »bp3™« (BinPicking3D) zurückgegriffen. Bisher wurde das System nur mit Sechsachs-Knickarmrobotern eingesetzt. Durch die Verwendung der Software mit einem Zweiarm Roboter können die Taktzeitanforderungen moderner Fertigungsanlagen nun noch besser erfüllt werden. Dem industriellen Einsatz zur Vereinzelung von Kleinteilen steht nichts mehr im Weg.
Halbierte Taktzeit durch multitaskingfähigen Zweiarmroboter»
Mit bp3™ haben wir eine Möglichkeit geschaffen, Bauteile mit nahezu beliebiger Geometrie definiert und kollisionsfrei zu entnehmen. Durch die Verwendung von Zweiarm-robotern und schneller 3D-Sensorik lassen sich Taktzeiten von zirka sechs Sekunden erreichen«, erläutert Spenrath.Während Einarmroboter die Prozessschritte einzeln ausführen, greifen Zweiarmroboter mit einem Arm in die Kiste und legen zeitgleich mit dem anderen ein bereits gegriffenes Werkstück ab. »Nun dauert der Vorgang nur noch halb so lang wie bisher«, freut sich Spenrath.
Ein weiterer Vorteil von »Rapid Dual Arm Bin Picking« ist die Möglichkeit, verschiedene Greifsysteme wie etwa unterschiedlich geformte Greiferbacken zu verwenden. »Liegt ein Bauteil ungünstig und kann vom ersten Greifer aufgrund von Störkonturen nicht kollisionsfrei gegriffen werden, springt der zweite ein«, erläutert Spenrath. Außerdem ist der Zweiarmroboter in der Lage, Werkstücke eigenständig umzuorientieren. So spart man sich unflexible bauteilspezifische Zwischenablagen und wertvolle Taktzeit.
Der handling award
Der handling award wurde in diesem Jahr erstmals von der Fachzeitschrift »handling« in Kooperation mit dem Messeveranstalter der Motek, P. E. Schall, vergeben. Die Auszeichnung prämiert herausragende Produkte und Systemlösungen im Bereich der Fertigungs- und Montageautomatisierung sowie Neuerungen in den Fachgebieten Handhabungstechnik, Robotik, Materialfluss- und Fördertechnik.