Kamerageführte Roboter erhöhen den Durchsatz in Verpackungslinien

Anbieter zum Thema

WITTENSTEIN SE

asecos GmbH

SCIO Automation GmbH

Omron Electronics GmbH

Qualitätskontrolle kann direkt am Förderband durchgeführt werden

Ein interessanter Nebeneffekt beim Benutzen der Bildverarbeitung zum Führen des Roboters ist die Möglichkeit, die ankommenden Produkte visuell zu überprüfen und eine Qualitätskontrolle direkt am Förderband durchzuführen. Bei Verwendung spezifischer Bildverarbeitungswerkzeuge nach dem Erkennen der Produkte kann eine Gut/Schlecht-Entscheidung getroffen werden, und der Roboter greift nur die Produkte ab, die bestimmte Kriterien erfüllen.

Verpackungsanwendungen können sehr dynamisch sein. Zahlreiche Anlagen erfordern, dass jeder Roboter bis zu 140 Produkte pro Minute handhabt, wobei eine komplette Verpackungslinie für einen Durchsatz von beispielsweise 1000 Produkten pro Minute sorgt. Weil die Rohprodukte und fertigen Verpackungen durch die Linie fließen müssen, sind hohe Förderband-Geschwindigkeiten erforderlich. Recht häufig benötigt man Geschwindigkeiten von 20 bis 30 m/min. Es wurden auch schon Anwendungen mit Bandgeschwindigkeiten von 60 m/min realisiert.

Steuerung und Bilderfassung sind fest synchronisiert

Daher muss die Bilderfassung mit der Robotersteuerung, welche die Position des Förderbands verfolgt, fest synchronisiert sein. Der Roboter muss die genaue Position des Bands zu dem Zeitpunkt kennen, an dem das Bild von der Kamera aufgenommen wird. Ein Flattern von beispielsweise nur 1 ms während der Bilderfassung würde bei einer Bandgeschwindigkeit von 1 m/s zu einer Ungenauigkeit von 1 mm führen. Typischerweise muss jedoch die Gesamtgenauigkeit des Systems im Bereich von 1 bis 2 mm liegen, so dass bei der Synchronisation Verzögerungszeiten von mehreren Mikrosekunden nötig sind, um die Genauigkeitsanforderungen zu erfüllen.

Wie bei jeder anderen kamerageführten Robotikanwendung müssen die Kameras auf den Roboter kalibriert werden. In Verpackungsanwendungen, bei denen Objekte von den sich bewegenden Förderbändern aufgenommen werden, müssen auch die Bänder selbst auf den Roboter kalibriert werden. Eine Lösung mit in die Bewegungssteuerung integrierter Bildverarbeitung bietet bereits fertig abrufbereite Kalibriermethoden. Dies macht es dem Maschinenbauer leicht, eine Anlage schnell und mühelos aufzustellen.

Flexibilität ist beim Verpacken Trumpf

Die beschriebene Technik lässt sich für einen weiten Anwendungsbereich in der Verpackungsindustrie nutzen. Bekannt ist der Einsatz von Robotern zum Verpacken von Pralinen oder Keksen. In Bild 2 sind vier Adept-Scara-Roboter beim Verpacken von Pralinen zu sehen. Der typische Durchsatz pro Roboter beträgt etwa 45 Teile pro Minute. Die Pralinen werden von einem Zuführband abgegriffen, an dem sie durcheinanderliegend ankommen.

Das Bildverarbeitungssystem ermittelt die Position und Ausrichtung, der Roboter greift die Praline vom Förderband ab und legt sie in die Blisterpackung auf dem Hauptförderband in der Mitte. Dort kommt es auf Flexibilität an, denn der Pralinenhersteller kann auf ein und derselben Produktionslinie eine Vielfalt an verschiedenen Mischungen fahren, mit nur wenigen Änderungen an Software und Greifer.

(ID:289580)