Griff in die Kiste

Als Griff in die Kiste (englisch bin picking) wird die roboterbasierte Vereinzelung chaotisch bereitgestellter Objekte bezeichnet.
Erste Lösungsansätze wurden bereits Mitte der 1980er Jahre entwickelt, allerdings gilt der Griff in die Kiste noch nicht als universell gelöst und ist somit immer noch Gegenstand der aktuellen angewandten Forschung.^[1]

Eine typische Aufgabe für den Roboter ist der Transport eines Werkstücks von Position A nach Position B. Ein Beispiel hierfür ist das Be- oder Entladen von Bearbeitungsmaschinen. Für eine Vielzahl von Anwendungen reicht es in der Praxis nicht aus, dass der Roboter immer die gleiche Bewegung ausführt. Vielmehr ist es nötig, dass der Roboter durch den Einsatz von Bildverarbeitung auf Änderungen wie beispielsweise eine anderen Objektlage reagieren kann. Deshalb ist die Kombination aus industrieller Bildverarbeitung mit Robotik eine der Erfolgsbranchen in Deutschland, die Ihren Umsatz in den letzten zehn Jahren verdreifacht hat ^[2].
Bis vor einigen Jahren konzentrierten sich die meisten Forschungsaktivitäten im Bereich der Objektlageerkennung auf die Extraktion und Analyse von Informationen aus Intensitäts- oder Videobildern. Durch die Verfügbarkeit einer Vielzahl zuverlässiger 3-D-Sensoren mit unterschiedlichen Prinzipien, befassen sich mehr und mehr Forscher mit der Analyse von Entfernungsdaten zur Lösung des Griffs in die Kiste. Diese Forschungsarbeiten, die den Einsatz neuer 3-D-Sensoren vorantreibt, gilt als die Zukunft der Robot-Vision.^[3]

Alternativen zum Griff in die Kiste

• Verzicht auf Bildverarbeitung durch geordnete Anlieferung (z. B. mit Formpaletten) oder manueller Entnahme durch Werker
• Rüttelförderer für kleine Werkstücke
• mechanische Vereinzelung durch Auskippen und Greifen vom Förderband mit kamerabasierter Auswertung

Motivation für den Griff in die Kiste

Obwohl es Alternativen zum Griff in die Kiste gibt, sind viele Unternehmen stark an der Weiterentwicklung vorhandener Ansätze interessiert, um den Griff in die Kiste in der eigenen Produktion anwenden zu können. Die Hauptgründe dafür sind

• höhere Flexibilität - Die Kombination aus Greifroboter und Vision-System lässt sich einfacher auf andere zu produzierende Teile umrüsten als dies bei z.b. Rütteltischen möglich ist.
• geringere Kosten - Speziell gefertigte mechanische Komponenten müssen für jedes Teil neu entwickelt werden und rentieren sich daher erst bei hohen Stückzahlen.
• Platzeinsparung - Durch den deutlich geringeren Bedarf an mechanischen Komponenten
• Lärmbelästigung - Das Auskippen einer Kiste mit metallenen Werkstücken kann extrem laut sein.
• Mitarbeiter entlasten - In einigen Branchen, beispielsweise im Schmiedebereich, ist zusätzlich die Erleichterung der Arbeit bei schweren bzw. unhandlichen Teilen ein wichtiger Grund der Automatisierung - möglichst ohne den Umweg über ein Förderband, sondern direkt mit der Entnahme aus der Kiste.

Beispiele aktueller Anwendungen

• PROFACTOR iRobFeeder mit Video
• Scape Technologies mit Video
• Fraunhofer IPA mit Video

Literatur

1. ↑ Siciliano, Bruno (Ed.) ; Khatib, Oussama (Ed.): Springer Handbook of Robotics. Springer, Berlin u.a. 2008, ISBN 978-3-540-38219-5.
2. ↑ Brodtmann, Thilo; VDMA Robotik und Automation (Hrsg.): VDMA Pressemitteilung (München, 4. Juni 2008): Branche erwartet für 2008 Rekordergebnis. 2008.
3. ↑ Fili, Wolfgang: Die Zukunft der Robot-Vision ist mehrdimensional. 2008.