Mit der breiten Palette an leicht integrierbaren Produkten können Batteriepackhersteller sicher sein, dass sie eine Komplettlösung erhalten, die auf ganzer Linie funktioniert.

Bild: SensoPart

Smartes Positionieren, Detektieren & Identifizieren (Promotion) Roboter-gestützte Montagelinien

07.06.2022

Wie bei jeder Montagelinie gibt es auch bei der Herstellung von Batteriepacks verschiedene Herausforderungen, insbesondere bei automatisierten Prozessen in der Produktion. Dabei spielen Sensoren, wie Vision- oder Abstandssensoren eine entscheidende Rolle. Sei es im Rahmen der Objekterkennung, des Auslesens einzelner Bauteil-Seriennummern vor der Montage oder der Führung von Robotern.

Hardware- und Softwarelösungen werden für drei wichtige Anwendungen benötigt: Positionieren, Detektieren und Identifizieren. Zuverlässige Sensorlösungen sind der Schlüssel für die erfolgreiche Lösung von Positionierungsaufgaben. Sie bestimmen die Bauteilposition an Portal- oder Industrierobotern beim Materialhandling oder unterstützen die bildverarbeitungsgeführte Locherkennung für automatisierte Schraubaufgaben.

Ohne diese wichtigen Sensorinformationen können automatisierte Montagelinien nicht effektiv arbeiten. Selbst ein kleiner Fehler in den Positionsdaten kann zu einem fehlerhaften Produkt führen oder sogar den Prozess zum Stillstand bringen, was zu teuren ungeplanten Ausfallzeiten führt. Die optische Detektion beziehungsweise Überprüfung ist besonders wichtig, wenn es um kritische elektrische Verbindungen oder Schutzkomponenten geht. Fehlt ein Teil, wird es falsch montiert oder entspricht es nicht den Spezifikationen, wirkt sich dies negativ auf das Endprodukt aus und verursacht hohe Kosten, da das Batteriepack stark versiegelt ist.

Zu guter Letzt werden alle Komponenten durch eine Kamera identifiziert, so dass sie zum Beispiel im Falle einer Rückrufaktion zurückverfolgt werden können. Die Herausforderungen und Anforderungen bei der Batteriepackmontage sind denen im Karosseriebau sehr ähnlich. SensoPart hat langjährige Erfahrung in der Automobilfertigung, die sich leicht auf die Montagelinie für Batteriepacks übertragen lässt. Das bedeutet, dass bei der Batteriepackmontage auf die etablierten und zuverlässigen Lösungen zurückgegriffen werden kann, die sich in der Automobilindustrie bewährt haben.

Sensoren unterstützen jede Roboter-Anwendung

In jeder Phase ist es notwendig, das Bauteil und seine Lage zu identifizieren, den Roboter richtig zu positionieren und das Bauteil zu prüfen – wie in jeder automatisierten Anlage, sei es beim Fügen von Karosserieteilen oder bei der Anwesenheitskontrolle von Montageclips. SensoPart bietet eine Hard- und Softwarelösung für jede Prozessstufe der Montagelinie, von Anfang bis Ende, mit einem Sensorportfolio, das alle wichtigen Aufgaben abdeckt.

Hier bietet die Visor-Familie von SensoPart einen wesentlichen Vorteil: Unabhängig davon, welcher Visor-Typ integriert ist, vereinen alle Visor-Produkte dieselbe Softwareanbindung und -konfiguration sowie dieselbe mechanische Integration, was den Installations- und Schulungsaufwand für Steuerungstechniker, Roboterintegratoren und das Mechanik- sowie das Wartungsteam im laufenden Betrieb der Montagelinie deutlich reduziert. Alle Sensoren bieten Industriestandards wie IO-Link oder Profinet, was die Integration der Sensoren in die Roboter der führenden Hersteller weiter vereinfacht. Passende Apps oder komplette Funktionsblöcke für die einfache Integration des Visor sind ebenfalls erhältlich.

Die Visor-Familie bietet hohe Leistung in einem benutzerfreundlichen Design, welches die Bedienung auch ohne spezielle Bildverarbeitungskenntnisse ermöglicht. Da keine zusätzliche Steuerung benötigt wird, ist der Montagebereich wesentlich kleiner. Somit können die Benutzer alle ihre Bildverarbeitungsanwendungen auf einer Plattform mit einer Software in einem mechanischen Gehäuse ausführen, das dank des kompakten Designs in den Robotergreifer integriert werden kann.

Identifizieren

Das Identifizieren von Bauteilen und Komponenten ist wichtig, um eine lückenlose Rückverfolgbarkeit zu gewährleisten und Prozessausfallzeiten zu verhindern. Sensoren müssen in der Lage sein, Klartext, verschiedene Barcodetypen und gedruckte oder direkt markierte Datamatrix-Codes zuverlässig auszulesen, unabhängig von den Trägermaterialien wie dunklem Kunststoff oder glänzenden Metalloberflächen.

Der Visor Code Reader erkennt auch verzerrte oder fehlerhafte Codes und liefert auf Wunsch Informationen über die Qualität des Codes.

Positionieren

Bei automatisierten Montageprozessen sind sowohl die Position des Bauteils als auch seine Einbaulage – jeweils einschließlich der x/y-Koordinaten und der Orientierung – für den Roboterbetrieb wesentlich. Zur Bestimmung der Bauteilposition wird in der Regel ein Visor Robotic in den Robotergreifer integriert. Bei bestimmten Bauteilgrößen – etwa 500 mm – können zwei Visor-Sensoren eingesetzt werden, wobei die exakte Bauteildrehung und -position über zwei ermittelte Koordinaten berechnet wird. Dabei werden sowohl die Auflösung als auch die Perspektive jedes Sensors optimal genutzt und somit eine hohe Genauigkeit erreicht.

Um einen zuverlässigen Prozess zu gewährleisten, ist es sinnvoll, den Visor in einem gleichbleibenden Abstand zum Objekt zu halten, wenn ein Bauteil aus einer Entnahmevorrichtung entnommen wird, insbesondere wenn es sich um gestapelte Objekte wie zum Beispiel Deckel handelt. Hierfür wird ein Abstandssensor der Baureihe FT 55 eingesetzt, der eine hohe Wiederholgenauigkeit und Linearität über den gesamten Arbeitsbereich bietet.

Einzigartige, bauteiltypische Merkmale wie Bohrungen oder spezielle Konturen eignen sich für den Visor zur Bestimmung der richtigen Koordinaten. Für die Lageerkennung wird der Visor in der Regel am Roboter neben dem eigentlichen Werkzeug, zum Beispiel einer Schraubmaschine, integriert. In diesem Fall eignen sich die Bohrlöcher typischerweise für die Bestimmung der Koordinaten. In Situationen, in denen das Loch nicht sichtbar ist, kann jedoch auch ein anderes markantes Merkmal des Bauteils verwendet werden (und die 3D-Greifer-Offset-Funktion korrigiert die Position des Roboters ohne Rechenaufwand).

Mit einer Reihe von Kalibrierungsmethoden und flexiblen Datenstrukturen lässt sich der Visor Robotic leicht in bestehende Anlagen und Systeme integrieren und eignet sich für eine Vielzahl von Anwendungen, einschließlich bildgesteuerter Robotik, erweiterter Kalibrierungsmethoden und 3D-Lokalisierung. Die Kalibrierung kann ferngesteuert und automatisiert durchgeführt werden. Die Nachkalibrierungsfähigkeit des Sensors verhindert zudem Anlagenstillstände – wenn der Greifer ausgetauscht werden muss, kann die Nachkalibrierung per Knopfdruck erfolgen; der Einsatz von Kalibriergeräten oder Ähnlichem ist nicht erforderlich.

Detekieren & Prüfen

Die Prüfung eines Bauteils ist wichtig, um sicherzustellen, dass das richtige Teil geliefert und platziert wird. Bei der Bauteilkontrolle kann der Visor Object für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden, unter anderem für die:

  • Montage von Schutzkappen

  • Schraubkontrolle

  • Verriegelungsprüfung

  • Kontrolle der Steckerverriegelung

  • Anwesenheitskontrolle der Verschlusskappen

  • Anwesenheits- und Positionskontrolle der Etiketten

Wie beim Identifizieren kommt es auch beim Detektieren auf die Auswahl des richtigen Sensors für den jeweiligen Arbeitsabstand und das Sichtfeld an, um bestmögliche Ergebnisse zu erzielen. Der Visor Object ist eine zuverlässige Lösung für eine Reihe von Aufgaben – von der Anwesenheitskontrolle von Komponenten über das Zählen von Objekten bis hin zu deren Detektion. Ein einziger Sensor kann zum Beispiel feststellen, ob das richtige Bauteil an der richtigen Position und mit den richtigen Zubehörteilen vorhanden ist oder nicht.

Er bietet eine präzise Lagebestimmung und behält stets den Überblick. So können Kunden schnell erkennen, ob die Teile der gewünschten Qualität entsprechen und ob die Position korrekt ist. Zusätzlich kombiniert die Farbversion des Sensors Farb- und Objekterkennung in einem einzigen Gerät für verschiedene Prüfanwendungen.

Zusammenfassung

SensoPart liefert Lösungen vom Anfang bis zum Ende der Batteriepack-Montagelinie und gewährleistet eine zuverlässige Identifizierung, präzise Positionierung und genaue Detektion. Die eingesetzten Sensoren haben sich bereits in der Automobilindustrie mit ihren hohen Qualitätsansprüchen bewährt und Kunden vertrauen auf die partnerschaftliche Zusammenarbeit mit SensoPart. Aufbauend auf einem ausgezeichneten Ruf und langjähriger Erfahrung bietet SensoPart Sensoren für Anwesenheits- und Vollständigkeitskontrollen, für Positionskontrollen und Messaufgaben, für die präzise Positionsbestimmung und die benutzerfreundliche Kalibrierung für Messaufgaben.

Darüber hinaus verwenden die Vision-Sensoren der Visor-Familie die gleiche Software, Mechanik sowie die gleichen Schnittstellen, so dass die Benutzer, die mit einem Produkt vertraut sind, alle bedienen können. Die moderne Software ermöglicht die einfache Umrechnung von Messdaten in Millimeter sowie die Korrektur von perspektivischen Verzerrungen.

Mit dieser breiten Palette an leicht integrierbaren Produkten können Batteriepackhersteller sicher sein, dass sie eine Komplettlösung erhalten, die auf ganzer Linie funktioniert und die Informationen liefert, die für eine hohe Produktivität und ein Qualitätsprodukt erforderlich sind.

Bildergalerie

  • Der Visor Robotic zeichnet sich als die ideale Lösung für die nahtlose Zusammenarbeit und Kommunikation mit Handling-Robotern aus.

    Bild: SensoPart

  • Zur Bestimmung der Bauteilposition wird in der Regel ein VIsor Robotic in den Robotergreifer integriert.

    Bild: SensoPart

  • Bei der Herstellung von Batteriepacks kommen Roboter mit Vision-Sensoren zum Einsatz.

    Bild: SensoPart

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