ArtiMinds-Robotics-Mann-und-Hummel-robotergestütztes-Bin-Picking

Sen­sor-adap­tive Sor­tier­an­wen­dung ohne Robotik-Exper­tise programmieren

MERCK – Stand­ort Darmstadt

Robotik-Anwen­dun­gen tes­ten und trainieren

DIE AUF­GABE

Kol­la­bo­ra­tive Roboter hal­ten zuse­hends Ein­zug in unsere Arbeits­welt und wer­den in Arbeits­ab­läufe inte­griert – auch beim Che­mie- und Phar­ma­un­ter­neh­men Merck. Denn mit ihnen kön­nen Arbeits­schritte auto­ma­ti­siert und dadurch Mit­ar­bei­ter von gefähr­li­chen oder stan­dar­di­sier­ten Rou­ti­ne­tä­tig­kei­ten ent­las­tet und nicht zuletzt die Qua­li­tät ver­bes­sert werden.
Aber der Umgang mit Robo­tern will gelernt sein. Darum haben das Site Manage­ment Engi­nee­ring-Team und die Tech­ni­sche Aus­bil­dungs­ab­tei­lung von Merck eine Pro­to­typ­ing- und Trai­nings­platt­form für kol­la­bo­ra­tive Roboter am Stand­ort Darm­stadt aufgebaut.

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Ziel von Jonas Heeg, Mas­te­r­and bei Merck, war es, mit­tels der Pro­to­typ­ing­platt­form eine sen­sor-adap­tive Sor­tier­an­wen­dung inklu­sive Bild­ver­ar­bei­tung, Kol­li­si­ons­er­ken­nung, Abfan­gen von Feh­lern und der Ansteue­rung von För­der­tech­nik umzusetzen.

DIE APPLI­KA­TION

Die Sor­tier­an­wen­dung dient als Pro­to­typ für Anwen­dun­gen wie dem Sor­tie­ren von Pro­dukt­ver­pa­ckun­gen. Die auf einem För­der­band trans­por­tier­ten Pro­dukte wer­den mit­tels einer Kamera detek­tiert und iden­ti­fi­ziert und je nach Objekt­typ abschie­ßend an einem spe­zi­fi­schen Ort abge­legt bzw. zu plat­ziert. Hier­bei sen­det die Kamera zunächst ein Stopp-Signal an das För­der­band, sobald das Objekt von ihr erkannt wird. Anschlie­ßend wird der Objekt­typ anhand der Kon­tur fest­ge­stellt und das Pro­dukt vom Roboter auf dem für ihn vorab defi­nier­ten Abla­ge­ort (ein­zeln) plat­ziert oder aufeinandergestapelt.
Beim Sta­peln erfolgt die Kol­li­si­ons­er­ken­nung über den Kraft-Momen­ten-Sen­sor, der dem Cobot signa­li­siert, dass er das Objekt abset­zen kann, sobald ein bestimm­ter Wider­stand erreicht ist. Soll der Gegen­stand jedoch in einer „Ver­tie­fung“, die genau auf die Objekt­größe abge­stimmt ist, plat­ziert wer­den, lässt sich diese Auf­gabe opti­mal über eine Spi­ral­su­che lösen.
Da es bei einer fal­schen Ori­en­tie­rung des Objekts zu Detek­ti­ons­feh­lern kom­men kann, war es wich­tig, die Anwen­dung so zu pro­gram­mie­ren, dass nicht zuor­den­bare Objekte wie­der in den Werk­stückspen­der zurück­ge­führt und dann erneut geprüft werden.

WARUM ARTIMINDS?

„Die Platt­form dient dem frü­hen Tes­ten von Robo­ter­an­wen­dun­gen. Ziel ist es, mit gerin­gem Auf­wand schnell abschät­zen zu kön­nen, ob sich ein Arbeits­ab­lauf für kol­la­bo­ra­tive Roboter eig­net und wir durch die Anwen­dung unsere Pro­duk­ti­ons­pro­zesse effi­zi­en­ter gestal­ten kön­nen. Die ver­ein­fachte und schnel­lere Pro­gram­mie­rung mit ArtiMinds RPS unter­stützt uns hier optimal.“

BENE­DIKT ULMKE
Senior Pro­ject Mana­ger Digi­tal Engi­nee­ring bei Merck in Darmstadt

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’Kos­ten­freies

DIE LÖSUNG

Um eine sol­che Anwen­dung effi­zi­ent und robust umzu­set­zen, ist ein naht­lo­ser Über­gang von der Pla­nung der Robo­ter­zelle, über die Inbe­trieb­nahme bis hin zur War­tung und Opti­mie­rung nötig. So ist es mit ArtiMinds RPS mög­lich, bereits (off­line) am Schreib­tisch mit CAD-Dateien Werk­zeug­pfade auto­ma­ti­siert zu erstel­len, Kol­li­si­ons- und Erreich­bar­keits­tests durch­zu­füh­ren und kol­li­si­ons­freie Bah­nen zu berech­nen. Das hat Merck im pro­duk­ti­ven Ein­satz überzeugt.

Ins­be­son­dere in Kom­bi­na­tion mit einer SPS, Kame­ras und Kraft-Momen­ten-Sen­so­ren bil­den Roboter als uni­ver­sel­les Werk­zeug das Herz­stück moder­ner Auto­ma­ti­sie­rungs­an­la­gen. Feh­len­des Robotik-Know-how sowie hohe Ent­wick­lungs­kos­ten sind häu­fig die limi­tie­ren­den Fak­to­ren für einen breit­flä­chi­gen Ein­satz im Unternehmen.
Um diese Hür­den zu mini­mie­ren ersetzt die gra­fi­sche, intui­tive Benut­zer­ober­flä­che der Robo­ter­pro­gram­mier­soft­ware ArtiMinds RPS das tex­tu­elle Pro­gram­mie­ren und macht spe­zi­fi­sche Pro­gram­mier­kennt­nisse über­flüs­sig. Per Drag and Drop wählt der Anwen­der die gewünsch­ten Funk­tio­nen und Bewe­gun­gen aus vor­de­fi­nier­ten Bau­stei­nen aus. Das so erstellte Robo­ter­pro­gramm kann anschlie­ßend erwei­tert und am ech­ten Roboter in Betrieb genom­men wer­den. Abschlie­ßend erzeugt die Soft­ware  auto­ma­tisch nati­ven Robo­ter­code, der auf der Stan­dard­steue­rung des Robo­ter­her­stel­lers und damit ohne zusätz­li­che Hard­ware läuft. Dadurch kann das Robo­ter­pro­gramm jeder­zeit erwei­tert oder am rea­len Roboter ange­passt werden.

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„ArtiMinds ist ein sehr nütz­li­ches Pro­gram­mier­tool, mit dem man schnell und ein­fach Abläufe und Teil­pro­zesse für Robo­ter­an­wen­dun­gen erstel­len kann. Die gra­phi­sche Pro­gram­mier­ober­flä­che erlaubt einen schnel­len Ein­stieg in die eigen­stän­dige Pro­gram­mie­rung. Beson­ders der her­stel­ler­über­grei­fende Ansatz und das ein­fa­che Ein­bin­den von Equip­ment, wie Vision-Sen­so­ren oder Kraft-Momente-Sen­so­ren, sind von gro­ßem Vor­teil. Auch die 3D-Visua­li­sie­rung ist sehr hilf­reich und ermög­licht ein schnel­le­res und direk­tes Tes­ten von Programmen.“

Jonas Heeg, Mas­te­r­and bei Merck

Take Aways der Sortier-Anwendung:

  • Die gra­fi­sche, intui­tive Benut­zer­ober­flä­che der Robot Soft­ware ArtiMinds RPS ersetzt das tex­tu­elle Pro­gram­mie­ren und macht spe­zi­fi­sche Pro­gram­mier­kennt­nisse überflüssig.
  • Umfang­rei­che Bau­stein­bi­blio­thek für ein brei­tes Spek­trum an Auf­ga­ben, von Pick & Place über kame­ra­ba­sierte Detek­tion bis hin zu kraft­sen­si­ti­vem Fügen von Bau­tei­len, ab.
  • Off­line-Pro­gram­mie­rung: mit CAD-Dateien Werk­zeug­pfade auto­ma­ti­siert erstel­len, Kol­li­si­ons- und Erreich­bar­keits­tests durch­füh­ren und kol­li­si­ons­freie Bah­nen berechnen.
  • Hybride Pro­gram­mie­rung: ArtiMinds RPS ermög­licht naht­lo­senr Wech­sel zwi­schen Simu­la­tion und rea­ler Welt, wodurch sen­sor­ad­ap­tive Anwen­dung leich­ter para­me­triert und Weg­punkte effi­zi­en­ter geteacht wer­den können.
ArtiMinds-Robotics-Sortieranwendung-Cobot-Handling
ArtiMinds-Robotics-3D-Simulationsumgebung

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In weni­gen Minu­ten zei­gen wir Ihnen, wie Sie mit ArtiMinds RPS Ihre Robo­ter­ap­pli­ka­tio­nen kos­ten­ef­fi­zi­ent, intui­tiv und ein­fach pro­gram­mie­ren können.

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VIEL­MEHR als nur EIN­FA­CHE ROBO­TER­PRO­GRAM­MIE­RUNG: Mit RPS schaf­fen Sie die pro­zess­über­grei­fende Stan­dar­di­sie­rung – von der Pla­nung, über die Pro­gram­mie­rung bis hin zur Instandhaltung.