"Griff in die Kiste" bzw. Bin Picking

Seit wir uns mit Robotertechnologie beschäftigen und mit Einzug der Bildverarbeitung wird und wurde der „Griff in die Kiste" (englisch bin picking) von verschiedenen Roboterherstellern und Automatisierern sowie Bildverarbeitungs-Unternehmen als gelöst vorgestellt und propagiert.

Es geht dabei darum unsortierte Werkstücke, die chaotisch in einem Behältnis liegen, mittels eines Bildverarbeitungssystems zu lokalisieren und die Greif-Koordinaten an einen Roboter zu übergeben, der die Teile dann aus dem Behältnis aufnimmt und anschließend positioniert einem nächsten Prozess zuführt.

Diese Aufgabe ist geprägt von einigen Herausforderungen wie z.B. den notwendigen stabilen Lichtverhältnissen am Aufstellungsort, möglichen Greiferkollisionen aufgrund unterschiedlichster möglicher Lagen der Werkstücke, hohen Investitionskosten bei gleichzeitig meist nicht wettbewerbsfähiger Taktzeit, sowie systembedingten zusätzlichen Störquellen, die sich negativ auf die Anlagenverfügbarkeit auswirken.

Ferner sind in der Regel lange Greifer bzw. Greifer-Verlängerungen erforderlich um in alle Ecken des Behältnisses zu gelangen, die dann wiederum bei der Weiterbearbeitung (z.B. Beladung einer Maschine) zu Problemen bei der Zugänglichkeit führen. Doppelgreifwerkzeuge -wie sie in der Regel aus Taktzeitgründen bei der Beschickung von Maschinen und Prozessen erforderlich sind- sind nicht verwendbar und somit erhöhen sich die Stillstands-Zeiten der zu beschickenden Maschinen/Prozesse.

Außerdem ist es nahezu unmöglich das Behältnis vollständig zu entleeren, es bleiben Teile zurück, die nicht entnommen werden können.

Bis heute ist uns keine Installation bekannt, die im industriellen Umfeld umgesetzt wurde und zufriedenstellend und prozesssicher mit wettbewerbsfähiger Taktzeit läuft. Prozesssicher bedeutet für uns mit einer technischen Verfügbarkeit, die am Markt von Automations- und Roboterlösungen erwartet wird, von >95%.

Auf Messen finden sich zwar regelmäßig Anbieter, die den Eindruck vermitteln, die Problemstellung sei gelöst, jedoch bieten diese Anbieter meist nur einen Teil des Gesamtprozesses an und haben somit nicht die Zuverlässigkeit des Gesamtprozesses zu verantworten.

Wenn man auf diesen Messen genauer hingeschaut hat, kann man feststellen, dass kein System, das mit einem Roboter zusammen arbeitet, dauerhaft störungsfrei läuft. Das würde in Ihrer Produktion bedeuten, dass eine Anlage mehrmals innerhalb einer Stunde einen Bediener benötigt, der eine Störung aufgrund von Kollision beseitigt, den Roboter frei fährt, Grundstellungsfahrt durchführt und die Anlage danach wieder startet.

Hohe Investitionskosten bei gleichzeitigen Nachteilen in der Zuverlässigkeit und Produktivität haben uns bisher fast immer dazu veranlasst vom "Griff in die Kiste" abzuraten. Natürlich beschäftigen wir uns sehr intensiv mit dem technischen Stand der Entwicklungen und haben ein entsprechendes 3D-Vision-System in unserem Labor für Versuchsaufbauten und Tests. Mit diesem Testaufbau können wir die Machbarkeit prüfen und die technischen Randbedingungen und Investitionskosten für eine Installation benennen und bewerten.

Teilweise können zwar die technischen Anforderungen realisiert werden, aufgrund der Institionshöhe ist eine Umsetzung aber nicht wirtschaftlich. Dann suchen wir gemeinsam mit unseren Kunden meist alternative, kombinierte Lösungen aus Bildverarbeitung und Zuführtechnik, die wirtschaftlich und zuverlässig sind.

Weiterhin testen wir regelmäßig die neuesten BV-Komponenten und Systeme in unserem Labor. Damit sind wir stets up to date hinsichtlich des aktuellen Standes der Technik.