Bin Picking - Griff in die Kiste erfolgreich umsetzen

In den heutigen Blog-Artikel geht es um den typischen

Bin Picking

Der Griff in die Kiste mit einem Roboter

Oder wie bekomme ich meine Teile prozesssicher aus der Kiste?

Was ist darunter zu verstehen?

Eine Automatisierung startet damit, dass ein Bauteil einer Anlage oder Maschine zugeführt wird.

 

Entweder erfolgt dies über definierte Ladungsträger oder über einen Mitarbeiter, der die Teile einlegt. 

 

Beim Bin Picking - dem sogenannte "Griff in die Kiste" - wird dieser Schritt automatisiert. Die Teile werden zum Beispiel mit einem Roboter entnommen. Dabei liegen die Werkstücke in der Regel unsortiert (meist aber sortenrein) in einer Gitterbox oder einem anderen Behälter.

 

Hierin liegt auch die besondere Herausforderung. Das System muss die Bauteile, die auch übereinander liegen können, eindeutig in Lage und Richtung erkennen.

 

Der Roboter muss dann so geführt werden, dass diese Bauteile definiert gegriffen und der Kiste entnommen werden können. Und das Prozesssicher vom ersten bis zum letzten Bauteil.

Was will ich damit erreichen?

Im Idealfall entlaste ich damit meine Mitarbeiter mit unproduktiven Wiederholaufgaben. Der Folgeprozess wird unabhängig von der direkten Verfügbarkeit des einzelnen Mitarbeiters. Dieser kann für andere produktivere Arbeiten eingesetzt werden.

Wie sieht der Aufbau einer typischen Bin Picking Zelle aus?

In der Regel besteht solch eine Zelle aus einem Handling System (Roboter mit Greifer), einem Vision System (spezielle 3D Kamera mit Software) und einem definierten Abstellbereich für die zu entleerende Kiste, Gitterbox oder auch Palette.

Was sind die Vorteile?

Die Zelle arbeitet prozesssicher und unabhängig von einzelnen Mitarbeitern, Tageszeiten, Pausen und Schichten. Je nach Automatisierungsgrad des Prozesses können weitere Applikationen wie z. B. Prüfungen mit integriert werden.

 

Eine SPS wird für die Steuerung nicht benötigt. 

Für wen lohnt es sich?

Im Grunde für alle, die Bauteile aus einer Kiste (egal ob groß oder klein) einem automatisierten Fertigungsprozess zuführen müssen.

 

Gerade die Flexibilität der modernen Systeme ist ideal für Lösungen im Mittelstand. Es muss nicht mehr die Massenproduktion sein.

 

Für Einzelteile und Kleinst-Losmengen sollten Sie jedoch eher auf Palettiersysteme zurückgreifen.

Kann jeder Bin Picking nutzen?

In der Regel ja. Moderne Vision Systeme können die Bauteile in der Kiste schnell und einfach erkennen. Die Roboter sind so flexibel zu programmieren, dass diese einfach über die Kamera gesteuert werden können.

 

Eine SPS muss nicht zwischengeschaltet werden.

Wie teuer ist eine Zelle?

Dies hängt natürlich von der Größe der zu greifenden Bauteile und der Behälter ab.

Und ob ein externer Maschinenbau benötigt wird.

 

In der Regel amortisiert sich eine Bin Picking Anlage im Zwei-Schichtbetrieb innerhalb eines Zeitraums von ca. ein- bis zwei Jahren.

 

Fragen Sie nach unserer Kalkulationsübersicht. Tel: 0511-3743-6150

Kann ich eine Zelle selbst bauen oder projektieren?

Das hängt wie viele andere Automatisierungsvorhaben von Ihren Möglichkeiten ab. Eine Bin Pickingzelle besteht vorrangig aus Standardkomponenten (Vision-System, Roboter, Greifer), die entsprechend miteinander kombiniert zu einer passenden Lösung zusammengefügt werden.

 

Es gibt im Arbeitskreis-Automation.de aber auch Experten, die Sie bei der Realisierung unterstützen oder auch komplette Zellen liefern können.

 

Bitte laden Sie sich hierzu auch unsere Checkliste: 10 wichtige Punkte, wie Sie Bin Picking prozesssicher umsetzen kostenfrei herunter.

Kann ich in der gleichen Zelle verschiedene Werkstücke händeln?

Ja. Mit dem passenden Vision System und Roboter/Greifer Kombination ist es möglich, mehrere verschiedene Bauteile über die gleiche Bin Picking Zelle zu fahren. Es können sogar verschiedene Bauteile aus dem selben Behälter entnommen werden.

Worauf sollte ich bei der Zelle achten?

Eine typische Bin Picking Zelle besteht aus 3 wesentlichen Komponenten:

  • Vision System ("das Auge")
  • Roboter ("der Arm")
  • Greifer ("die Hand")

Das Auge muss in der Lage sein, die Teile zu sehen, zu lokalisieren und den Arm zu führen. Hierfür ist ein 3D Vision System mit zusätzlichen Lokalisierungsoptionen und entsprechender Hard- und Software zwingend erforderlich. Eine normale 3D Kamera reicht hierfür nicht aus.

 

Die "Hand" greift dann die Bauteile so, dass diese später lagebestimmt in den Fertigungsprozess eingelegt werden können.

Hier ist besonderes Augenmerk auf die Geometrie und Freiheitsgrade des Greifers zu legen, um an möglichst vielen potentiellen Griffpunkten gelangen zu können.

 

Laden Sie sich hierzu unsere Checkliste: 10 wichtige Punkte, die es beim Bin Picking zu beachten gibt kostenfrei hier herunter.

Fazit

Mit den heutigen technischen Möglichkeiten ist der "Griff in die Kiste" prozesssicher mit einem Roboter möglich.

Wenn Sie im Vorhinein einige Dinge beachten, können hier erhebliche Ressourcen gehoben werden.

Gerade in Zeiten von Vollbeschäftigung schaffen Sie es mit einer Bin Picking Lösung, Mitarbeiter für produktivere arbeiten freizusetzen.

 

Und nicht zuletzt ist eine Automatisierung mit den heutigen, flexiblen Systemen aus Kosten- und Umsetzungssicht nicht mehr nur den Massenherstellern wie der Automobilindustrie vorenthalten.

Haben Sie Fragen und Anregungen?

Hinterlassen Sie mir einen Kommentar oder schreiben Sie mir unter

m.becker@arbeitskreis-automation.de

Tel: 0511-3743-6150

 

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Kommentare: 3
  • #1

    Günter Stolz (Dienstag, 27 November 2018 11:31)

    Hallo, ich habe Ihren Blog gelesen. Das Bin-Picking wäre für unsere Rundtaktmaschinen sehr interessant, aber im Vergleich zu einer klassischen Vereinzelungsanlage mit Roboter und 2D-Vision-System ist es m.E. noch nicht geeignet: hoher Aufwand beim "Teachen", zu lange Taktzeiten (> 10 Sekunden), deutlich teurer (insbesondere, wenn der Bin-Picking-Roboter dem 2D-Roboter "zu-arbeitet". Halten Sie mich auf dem Laufenden ... Danke.
    Gruß, Günter Stolz (gs@btb-technologies.com)

  • #2

    Markus Becker (Dienstag, 27 November 2018 17:34)

    Hallo, vielen Dank für Ihren Kommentar. Der Teachaufwand hält sich in grenzen. Der Roboter wird durch das Kamera System gesteuert. Mit den richtigen Komponenten sollten die Taktzeit weit unter 10 s. liegen. Muss man natürlich einmal testen....

  • #3

    Frank Baumann (Dienstag, 16 April 2019 12:37)

    Hallo, wir haben Mikado Bin Picking im Einsatz und sind weit unter 10s Taktzeit. Auch das Parametrieren des Systems ist einfach und intuitiv. Ein neues Produkt ist in weniger als 10 Minuten angelegt, gematched und die Griffe definiert. Wüßte nicht, wie wir unsere Anwendungen mit 2D realisieren sollten. Viele Grüße Frank