Kaiser Engineering GmbH: Palettieranlage nach Mass – alles aus einer Hand

>> Zum vollautomatischen, orientierungsgenauen Palettieren teils runder, teils ovaler Farbeimer mit unterschiedlichen Abmessungen und Gewichten setzte Kaiser Engineering einen Palettierroboter des Typs FD050N von Kawasaki ein. Anstelle einer mechanischen Zentrierung kommt weiter moderne Bildverarbeitung in Form zweier Smart-Vision-Sensoren von Sensopart zum Zuge. Für den Anwender resultierte damit der Vorteil, für Maschinenbau, MSRE, Robotik und Bildverarbeitung nur einen Ansprechpartner zu haben.

Anbieter zum Thema

Kaiser Engineering GmbH

Antrimon Group AG

FN NIEDERHAUSER AG

GRIBI Hydraulics AG

joe. Die Firma Bosshart, Hersteller von hochwertigen Lacken und Holzschutzmitteln, suchte nach einer Möglichkeit, ihre teils runden, teils ovalen Farbeimer mit unterschiedlichen Abmessungen und Gewichten vollautomatisch zu palettieren. Dabei sollten Henkel und Aufschrift der Eimer immer orientierungs- und seitengenau auf der Euro-Palette positioniert werden. Der Maschinenbau-Dienstleister Kaiser Engineering bekam die Aufgabe, dieses Projekt zu realisieren.

Bildverarbeitung unterstützt Mechanik

Um die Mechanik möglichst einfach halten zu können, wurde an Stelle einer mechanischen Zentrierung moderne Bildverarbeitung in Form zweier Smart-Vision-Sensoren eingesetzt.

Zunächst wird vom Bedienpersonal nach der Befüllung jeweils ein Eimer auf eine Rollenbahn geschoben, hier gelangt er weiter in die Palettierzelle. Dort wird der Eimer sanft auf eine etwas grössere Detektionsfläche geschoben, wo ein Smart-Vision-Sensor FA46 der Firma Sensopart seine Kontur erfasst. Die sich ergebenden Koordinaten und die Orientierung des Eimerschwerpunktes gelangen via LAN an einen Kawasaki-Palettierroboter des Typs FD050N. Dieser greift nun den Eimer millimetergenau und positioniert ihn gemäss vorgegebenem Lagebild auf der Europalette.

Da das Palettieren von Eimern mit einem Gewicht von mehr als 5 kg meist nicht mittels Vakuum möglich ist, wurde eigens ein kompakter Multifunktions-Klemm-/Sauggreifer konstruiert, welcher sich für beide dieser Möglichkeiten eignet. Die Erkennung der seitlichen Aufschrift des Eimers und dessen Henkel bei unterschiedlichen Eimergrössen und Farben wurde ebenfalls mit einem FA46-Smart-Vision-Sensor gelöst. Dieser verrichtet vor Fremdlicht geschützt und so gut wie unsichtbar in der Anlage seinen Dienst.

Problem Fremdlichteinwirkung

Das Thema Fremdlichteinwirkung stellt in der Bildverarbeitung generell ein Problem dar, besonders bei grösseren zu detektierenden Objekten, welche zwangsläufig auch grössere Abstände zum Vision-Sensor bedingen. Scheint die Sonne grell in eine Fensterfront, können starke Aufhellungen, sich ergebene Reflektionen oder auch Schattenbildung ein leicht anderes Konturergebnis liefern, als wenn gerade eine Gewitterwolke die Umgebung verdunkelt. Konstante Lichtverhältnisse sind daher unabdingbar. Um diese zu gewährleisten, wurde die Fensterfront, welche sich unmittelbar vor der Palettieranlage befindet, im kritischen Bereich abgedunkelt.

Parallel-Programme zur Steuerung externer Peripherie

Damit immer nur ein Eimer auf die Detektionsfläche gelangt, wurde an der Rollenbahn eine Vereinzelung angebracht. Diese hält bei einem etwaigen Stau die nachfolgenden Eimer zurück und gewährleistet, dass immer nur ein Eimer auf die Detektionsfläche geschoben wird. Die externe Peripherie wie Vereinzelung, Schieber und Europalettenüberwachung wird übrigens ebenfalls durch den Roboter gesteuert.

Kawasaki-Roboter können unabhängig von ihrer Bewegung grundsätzlich 5 zusätzliche unabhängige Parallel-Programme für Steuerungsaufgaben, sogenannte Tasks, gleichzeitig ausführen. Optional sogar in Form einer echten Soft-SPS. Auf diese Weise spart man sich bei kleineren Anwendungen eine Hardware-SPS und den damit verbundenen Mehraufwand an Verdrahtung und Schnittstellendefinition. Eine auf den Bediener zugeschnittene Bedienoberfläche am Touch-Screen-Farbpanel des Roboters ermöglicht eine einfache Interaktion von Mensch zu Maschine, ohne grossen Schulungsaufwand. So lässt sich beispielsweise sehr einfach ein Produktwechsel vornehmen. Der Roboter wird somit zur «All-in-One»-Einheit, dank der mit wenig Aufwand auch komplexe Abläufe prozesssicher gelöst werden können.

Alles aus einer Hand

«Alles aus einer Hand» ist das Motto von Kaiser Engineering; und so hat es auch in dieser Installation gleichsam nur einen Ansprechpartner für Maschinenbau, MSRE, Robotik und Bildverarbeitung. <<

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