Objekterkennung mit Roboter dank Lichtschnittsensor

  • Posititionsgenaue Ablage von Teilen mit Leichtbauroboter

  • Roboter mit Lichtschnittsensor

  • Der Arbeitsradius beträgt bis zu 850 mm, die Wiederholgenauig-keit ± 0,1 mm

  • Kostengünstige Gesamtlösung aus Sensor, Roboter und Software

Lichtschnittsensoren für den Griff in die Kiste

Die Faude Automatisierungstechnik GmbH in Gärtringen entwickelt innovative Produktlösungen und setzt dabei zukunftsweisende Technologien ein, beispielsweise den Leichtbauroboter UR-6-85-5-A von der dänischen Firma Universal Robots. Zur Realisierung einer optimalen Lösung bei der Königsdisziplin „Griff in die Kiste“ wurde dieser Roboter mit einem Leuze electronic Lichtschnittsensor ausgestattet.

Der nur 18 kg leichte Sechs-Achs-Roboter legt Bauteile bis 5 kg Gewicht in einem Arbeitsradius von 850 mm mit einer Wiederholgenauigkeit von ± 0,1 mm lagerichtig an einer definierten Stelle im Raum ab – gleichgültig ob oben, unten, gekippt oder gedreht. Um dem Roboter das selbstständige Erkennen der Bauteile zu ermöglichen, wurde er mit einem Leuze electronic Lichtschnittsensor LPS 36 (Line Profile Sensor) und dem Faude Bildverarbeitungssystem „Flexvision“ ausgestattet (siehe Bilder). Die Mustererkennung und Positionsbestimmung der Bauteile erfolgt bei dieser Lösung reibungslos durch das Zusammenspiel zwischen dem Leichtbauroboter, der Bildverarbeitung und dem Leuze electronic Lichtschnittsensor.

Von zentraler Bedeutung: der Lichtschnittsensor LPS 36

Mit dem LPS 36 hat Leuze electronic Sensoren zur wirtschaftlichen Objekterkennung bei großen Messbereichen von 200 bis 800 mm realisiert. In einer sehr kompakten Gehäusebauform sind Sender und Empfänger in einer leicht zu installierenden Einheit untergebracht.

LPS Sensoren können die Dimensionen oder die Lage von Objekten vermessen. Wo bisher aufwändige Sensorlösungen, Sensorkombinationen oder zusätzliche Auswertegeräte notwendig waren, kommen nun LPS Lichtschnittsensoren zum Einsatz, wie das Beispiel bei Faude eindrucksvoll zeigt: Mit dem Sensor erkennt der Roboter selbständig, welche Bauteile er am besten greifen kann. Die Höheninformation im Sensor bietet die Möglichkeit, in der dritten Dimension die Lage zu berechnen. Die bisher bekannten Probleme hinsichtlich der Beleuchtungstechnik in der Bildverarbeitung werden durch den Lichtschnittsensor ausgeschlossen, da er unempfindlich gegen Fremdlicht ist.

Die Faude Lösung „Flexvision“ ist ein intuitiv bedienbares, leistungsstarkes Bilderkennungs - und Verarbeitungssystem, das speziell für den industriellen Einsatz entwickelt wurde. Der modulare Aufbau mit den HALCON Librarys des Unternehmens MVTec Software, München, verleiht dem Bildverarbeitungssystem eine hohe Flexibilität.

Sehr gute Lösung zum kleinen Preis

Das Gewicht, die einfache Installation und Parametrierung der Systeme sowie der niedrige Preis zeichnen das Gesamtsystem aus. Der Return on Invest wird durch den günstigen Setpreis von etwa 38.000 Euro nach ungefähr 6 Monaten erreicht. „Diese intelligente Automatisierungslösung erfüllt die heutigen Anforderungen des Marktes bezüglich Flexibilität, einfacher Bedienung, Prozesssicherheit und Produktivität“, resümiert Dieter Faude, Geschäftsführer der Faude Automatisierungstechnik GmbH – einem der Top 100 Unternehmen Deutschlands 2009 (www.faude.de/TOP100).

LPS jetzt mit HALCON Interface

Zwischenzeitlich haben Leuze electronic und MVTec Software ein Image Acquisition Interface für die Lichtschnittsensoren LPS 36 entwickelt. Damit lassen sich die Sensoren mit der weltweit verbreiteten Bildverarbeitungssoftware HALCON des Münchener Unternehmens betreiben. Das neue Interface ermöglicht die einfache Erfassung von äquidistanten 3D-Daten mit den Lichtschnittsensoren und das Einlesen der kalibrierten 3D-Daten direkt mit der Software HALCON.

Die neue Schnittstelle unterstützt die Funktionen der Leuze electronic Sensoren optimal. Die Integration und Applikationsentwicklung erfolgt einfach und schnell mit den 3D-Vision-Operatoren aus der HALCON Softwarebibliothek. Dadurch lassen sich die Messdaten des LPS 36 Sensors bei anspruchsvollen 3D-Anwendungen wie der Objektvermessung oder beim robotischen Greifen einlesen und weiterverarbeiten. Zum Beispiel können Volumen berechnet und die Position von dreidimensionalen Objekten im Raum bestimmt werden. Anwendern bleiben somit aufwändige Softwareentwicklungen und Programmierungen von eigenen Algorithmen erspart.

Verwendete Produkte

  • Branche/Bereich

    Material Handhabung Robotik (Entnahme)

  • Aufgabenstellung

    Anwesenheitsprüfung, Lageerkennung

  • Applikation

    Objekterkennung mit Roboter dank Lichtschnittsensor

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