Motek 2014 Zweiarm-Roboter vereinzelt Bauteile in Rekordzeit

Das Team um Felix Spenrath vom Fraunhofer-IPA hat auf der Motek 2014 den Handling Award 2014 erhalten. Prämiert wurde das Robotersystem „Rapid Dual Arm Bin Picking“, das in Kisten gelagerte Bauteile automatisiert vereinzelt und zur Weiterverarbeitung neu positioniert.

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Das Forscherteam hat dazu die am IPA entwickelte Software bp3 in einen Zweiarm-Roboter implementiert. Das Ergebnis: Eine definierte und kollisionsfreie Vereinzelung in kürzerer Zeit.In nahezu jeder Produktion fällt Schüttgut an.

Die einzelnen Bauteile werden ungeordnet in Kisten abgeworfen und an verschiedenen Stationen weiterverarbeitet. Bevor sie zum Einsatz kommen, müssen sie der Kiste entnommen und in die richtige Position zur Weiterverarbeitung gebracht werden. Dies erfolgt bisher von Hand oder durch komplizierte mechanische Verfahren.

Halbierte Taktzeit durch multitaskingfähigen Zweiarm-Roboter

Gesundheitliche Risiken für die Mitarbeiter oder hohe Kosten für unflexible Vereinzelungsanlagen sind die Folge.Mit »apid Dual Arm Bin Picking ist es den IPA-Wissenschaftlern gelungen, ein Robotersystem zu entwickeln, das Bauteile in kürzester Zeit lokalisiert und gezielt positioniert. Spenrath und sein Team haben dafür auf die am IPA entwickelte Software bp3 (BinPicking3D) zurückgegriffen. „Bisher wurde das System nur bei einarmigen Knickarm-Robotern verwendet. Die Entnahme der Werkstücke hat zwar funktioniert, jedoch dauerte der Vorgang zu lange für die Taktzeitanforderungen moderner Fertigungsanlagen“, erklärt Spenrath.

Mit der erfolgreichen Implementierung der Software in einen Zweiarm-Roboter steht dem industriellen Einsatz nun nichts mehr im Weg. „Mit bp3 haben wir eine Möglichkeit geschaffen, mithilfe schneller Bildaufnahmesysteme und 3D-Sensorik die Bauteile definiert und kollisionsfrei zu entnehmen. Zugleich sorgt der Zweiarm-Roboter dafür, dass die von der Industrie geforderte Taktzeit von unter zehn Sekunden eingehalten wird“, erläutert Spenrath.

Beim Zweiarm-Roboter lassen sich verschiedene Werkzeuge montieren

Während Einarm-Roboter die Prozessschritte einzeln ausführen, greifen Zweiarm-Roboter mit einem Arm in die Kiste und legen mit dem anderen ein bereits gegriffenes Werkstück ab. „Nun dauert der Vorgang nur noch halb so lang wie mit dem Einarm-Roboter“, freut sich Spenrath. Ein weiterer Vorteil von Rapid Dual Arm Bin Picking sind die unterschiedlichen Greifsysteme. Anders als bei Einarm-Robotern lassen sich hier verschiedene Werkzeuge montieren, zum Beispiel zwei Arten von Greiferbacken.

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