Fraunhofer IPA / SEW-Eurodrive Mobile Lösung für den »Griff in die Kiste«

Der mobile Handling-Assistent kann ungeordnet gelagerte Werkstücke greifen und für die Weiterverarbeitung geordnet ablegen.
Der mobile Handling-Assistent kann ungeordnet gelagerte Werkstücke greifen und für die Weiterverarbeitung geordnet ablegen.

Zusammen mit SEW-Eurodrive hat das Fraunhofer IPA eine mobile Lösung für den »Griff in die Kiste« entwickelt: Der Roboter ist auf einem mobilen Assistenzsystem installiert und kann an mehreren Produktionsabschnitten agieren. Künftig soll das System auch in Industrie-4.0-Fabriken integriert werden.

Seit mehreren Jahren arbeitet das Fraunhofer IPA (Institut für Produktionstechnik und Automatisierung) daran, seine Lösung für den »Griff in die Kiste«, also die Vereinzelung beliebig bereitgestellter Objekte mittels Robotern, weiterzuentwickeln und in Anwendungen zu integrieren. Kernstück der Lösung ist die Software »bp3« (Bin Picking 3D), die dank offener Schnittstellen mit vielen Sensoren und Robotersystemen einsetzbar ist. Weil die Software die Objektlageerkennung und Entnahmeplanung in Sekundenbruchteilen berechnet, erreicht sie geringe Taktzeiten, so dass sie eine effiziente Alternative zur manuellen Vereinzelung und Zuführung von Werkstücken darstellt.

Die neueste Anwendung, einen mobilen Handling-Assistenten für den »Griff in die Kiste«, hat das Fraunhofer IPA mit dem Antriebshersteller SEW-Eurodrive umgesetzt. Nachdem SEW-Eurodrive die Lösung auf der Hannover Messe präsentiert hat, soll sie in Zusammenarbeit mit dem IPA in die Produktion integriert werden.

Verglichen mit den bisherigen Anwendungen lässt sich das System dank einiger technischer Neuerungen vielseitig und mobil einsetzen. Der Roboterarm vereinzelt unbearbeitete Werkstücke aus einer Kiste und legt sie auf das Zuführband des Bearbeitungszentrums auf. Im Sinne der intelligenten Verkettung fährt der mobile Handling-Assistent zur nächsten Station, wo der Roboterarm bearbeitete Werkstücke vom Abführband greift und in ein Härtegestell einlegt. Weil dieses durch den Härtungsprozess stark verformt sein kann, muss der Roboter auch hier seine Stereo-Kamera einsetzen, um die einzelnen Werkstückaufnahmen erkennen und das Werkstück zuverlässig einlegen zu können.

SEW-Eurodrive verfolgt nach eigenen Angaben das Ziel, Mensch, Technik und IT im Arbeitsprozess intelligent zu kombinieren. Der mobile Handling-Assistent ist einer von mehreren mobilen Assistenten, die den Menschen unterstützen und belastungsfreies Arbeiten ermöglichen. Mensch und Roboter arbeiten Hand in Hand – allmählich verschmelzen beide zu einem Team. Weil Menschen den Arbeitsraum des Roboters betreten können, mussten die Wissenschaftler Sicherheitsmaßnahmen sowohl für die mobile Plattform als auch für den Roboterarm ergreifen. Die Maßnahmen sind mit geringem finanziellem Aufwand umsetzbar und lassen sich leicht auf andere Systeme übertragen.

Laut Fraunhofer IPA entspricht das Handhabungssystem dem neuesten Stand der Technik und bietet vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Perspektivisch lässt sich solch ein flexibles System auch in neue, vernetzte Produktionsstätten integrieren. Es ist als verteilte Anwendung realisierbar, so dass das Robotersystem selbst als sogenannter Lean Client, also als »schlankes« und lediglich ausführendes System, betrieben wird. Aufwändigere Berechnungen erfolgen in der Cloud.

Das Fraunhofer IPA spricht der Lösung erhebliches Zukunftspotenzial zu: »Wenn leistungsstarke Dienste die komplexen Berechnungen durchführen, verkürzt sich die Taktzeit, und das System ist besser wart- und verfügbar«, hieß es dort. »Die zentrale Verwaltung der Datenbestände vereinfacht es, effektiv mit steigender Variantenvielfalt umzugehen. Weitere Dienste wie das Einlernen neuer Werkstücke und die Inbetriebnahme der Anwendung lassen sich leicht integrieren, was die Wirtschaftlichkeit sicherstellt sowie zu mehr Bedienkomfort und einer höheren Anlagenverfügbarkeit beiträgt.« Auch der verstärkte Einsatz mobiler Plattformen, wie hier für den »Griff in die Kiste«, soll den Materialfluss flexibler und durch Vernetzung der einzelnen Produktionsschritte »intelligenter« machen.