Schwerpunkte

Mensch-Roboter-Kollaboration

Cobots - feinfühlig und trotzdem kraftvoll

22. März 2019, 02:00 Uhr   |  Günter Herkommer


Fortsetzung des Artikels von Teil 2 .

Der feinfühlige Cobot

Ein weiteres Beispiel für den Einsatz sensitiver Cobots ist die Automatisierung des Kalibriervorgangs von unterschiedlich großen Messmitteln bei Perschmann Calibration. Der Kalibrierdienstleister aus Braunschweig ist auf die Kalibrierung von Handmessmitteln spezialisiert, unter anderem werden Lehren wie Dorne und Einstellringe hochpräzise geprüft. Nach der Norm ISO 9001 sind Messmittel in regelmäßigen Abständen zu kalibrieren. Der Kundenstamm des Unternehmens besteht vor allem aus Kunden aus dem klassischen Maschinenbau, der Automobilbranche oder aus dem Flugzeugbau.

Cobot von Perschmann Calibration
© Kuka

Der Cobot von Perschmann Calibration greift feinfühlig verschiedene Messmittel aus einem Materialbereitstellwagen und führt diese dem Koordinatenmessgerät zum Kalibrieren zu. Nachdem das System erkannt hat, um welches Messmittel es sich handelt …

„Ein menschliches Haar ist in etwa 50 µm dick, die Fäden einer Spinne etwa 5 µm. Die Genauigkeit, mit der wir Messmittel kalibrieren, beträgt rund 0,5 µm“, erklärt Dr. Detlef Rübesame, Geschäftsleiter Technik bei Perschmann Calibration. Mit anderen Worten: In der Messtechnik zählt einzig und allein höchste Präzision. An sich ideale Voraussetzungen für den Einsatz von Robotern. Für die effiziente Auslastung müssen sie allerdings verschieden große Gegenstände greifen können, ohne diese zu beschädigen.

Seit 2017 übernimmt bei Perschmann Calibration ebenfalls ein sensitiver Roboter vom Typ LBR iiwa, der auf einer ortsflexiblen mobilen Plattform installiert ist, im Drei-Schicht-Betrieb die Bestückung eines Koordinatenmessgerätes (KMG) von Hexagon mit den entsprechenden Messmitteln und automatisiert damit den Kalibrierungsprozess. Eine wichtige Frage in der Planung zur Produktionsumstellung war zunächst, wie das KMG und der Cobot die vielen unterschiedlichen Geometrien der Messmittel erkennen und zuordnen können.

Roboter für Vorrichtung, Kuka
© Kuka

… spannt es der Roboter in die entsprechende Vorrichtung.

Diese Herausforderung löst das Messmittel selbst, indem es den Messvorgang steuert. Mit einem Data-Matrix-Code ausgestattet, leitet es alle wichtigen Informationen, wie Messmittelart oder Durchmesser, an das KMG weiter. Über diesen speziellen Data-Matrix-Code kann das KMG die Messung selbstständig einleiten, der Eingriff eines Mitarbeiters ist nicht mehr notwendig.

Im ersten Arbeitsschritt bewegt sich der LBR iiwa zur ersten von zwei vorhandenen Transporteinheiten und prüft, ob sich in den einzelnen Rutschen Messmittel befinden. Anschließend entnimmt er diese und führt sie in der richtigen Position dem Lesegerät zu. Neben dem Scannen wird das Messmittel mit Luft abgeblasen, um eventuell vorhandenen Staub zu beseitigen und die Messung nicht zu verfälschen. Nachdem das System erkannt hat, um welches Messmittel es sich handelt, spannt es der Cobot in die Aufspannvorrichtung. Anschließend beginnt das KMG den Kalibriervorgang. Sobald dieser Prozess abgeschlossen ist, greift der Roboter das Messmittel wieder auf und platziert es in der zweiten Transporteinheit. Währenddessen werden die Informationen über den Kalibriervorgang an einen Computer übermittelt, wo das Zertifikat für jedes Bauteil erstellt wird.

Ein großer Vorteil der Anlage ist, dass der Roboter erkennt, wenn ein Fach leer ist und daraufhin eigenständig das nächste volle ansteuert. Ein echter Mehrwert, denn somit kann der Roboter die Nachtschicht autonom durcharbeiten. Die Mitarbeiter finden am nächsten Morgen ein fertig ka-libriertes Abladesystem vor. Somit eröffnet der Cobot-Einsatz dem Unternehmen nun die Möglichkeit, rund um die Uhr zu kalibrieren – und das sogar in zwei unterschiedlichen Modi. Während tagsüber die Produktion im sicheren, langsameren MRK-Modus läuft, kann über Nacht, wenn sich keine Menschen im Arbeitsbereich des Roboters aufhalten, in den vollautomatischen Modus umgestellt werden. Der Roboter arbeitet dann mit der zehnfachen Geschwindigkeit. Das ist möglich, weil im mannlosen Betrieb andere Sicherheitsbestimmungen gelten.

Kurzum: Durch die zusätzliche, vollautomatische Kalibrierung in der Nachtschicht konnte Perschmann Calibration weitere Prüfkapazitäten erschließen.

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1. Cobots - feinfühlig und trotzdem kraftvoll
2. Hohe Traglast ausschlaggebend
3. Der feinfühlige Cobot

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