Dritte Dimension – Lichtschnittsensoren

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

Bei nur 18 Kilogramm Gewicht legt der UR-6-85-5-A als leichter Sechs-Achs-Roboter Bauteile bis fünf Kilogramm in einem Arbeitsradius von 850 Millimeter mit einer Wiederholgenauigkeit von plus/minus 0,1 Millimeter 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. Die Mustererkennung und Positionsbestimmung der Bauteile erfolgt durch das Zusammenspiel zwischen dem Roboter, der Bildverarbeitung und dem Lichtschnittsensor.

Mit dem LPS 36 hat Leuze Sensoren zur wirtschaftlichen Objekterkennung bei großen Messbereichen von 200 bis 800 Millimeter realisiert. In einer kompakten Gehäusebauform sind Sender und Empfänger leicht installierbat untergebracht. Die Sensoren können die Dimensionen oder die Lage von Objekten vermessen. Wo bisher aufwändige Sensorlösungen, Sensorkombinationen oder zusätzliche Auswertegeräte notwendig waren, kommen nun Lichtschnittsensoren zum Einsatz. Hiermit erkennt der Roboter selbständig, welche Bauteile er am besten greifen kann.

Keine Störungen durch Fremdlicht

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 von MVTec Software verleiht dem System eine hohe Flexibilität.

Der Return on Invest wird durch den günstigen Setpreis von etwa 38.000 Euro nach ungefähr sechs Monaten erreicht. Zwischenzeitlich haben Leuze und MVTec Software ein Image Acquisition Interface für die LPS 36 entwickelt. Damit lassen sich die Sensoren mit der weltweit verbreiteten Bildverarbeitungssoftware Halcon 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. bw