3D Erkennung von Aluminiumbarren

Die kontinuierliche Beschickung von Aluminiumschmelzöfen mit 5 bis 25kg schweren Aluminiumbarren, so genannten Masseln, ist – nicht vollautomatisiert – keine leichte Arbeit. Abhilfe schafft ein Handhabungssystem, das mit einem Vakuumgreifer die Masseln zum Tiegelofen fördert. Die Steuer­befehle für den Sauggreifer basieren auf den Ergebnissen des Bildauswertesystems von VisionTools.

Ein Lichtlaufzeitscanner vom Typ LMS-400 ist an dem Portalroboter angebaut, der auch zur Entnahme der Bauteile vom Stapel verwendet wird. Das über die Lichtlaufzeit ermittelte Höhenbild wird in Kombination mit dem Remissionsbild (Grauwertbild) von der Bildverarbeitungssoftware V60 ausgewertet. Anhand von zwei Mustern – eines für die Ober- und eines für die Unterseite der Massel – sucht das Auswertesystem die grobe Position der Massel. Ist eine solche Massel gefunden, wird deren Mittelpunkt (X-/Y Koordinaten), die mittlere Höhe um den Mittelpunkt (Z-Koordinate) und die Verdrehung der Massel (C-Koordinate) berechnet. Unter Berücksichtigung der Skalierungsfaktoren, vereinfacht gesagt der Umrechnung von Pixel in Millimeter, werden diese Werte in die Koordinaten des Handlings umgerechnet. Anschließend gibt das Auswertesystem diese Ergebnisse sowie die Entscheidung über „kein Fehler“, „Fehler“ und „Palette leer“ als Ausgangssignale an die Steuerung. Sie führt den Vakuumgreifer an die richtige Position, gibt die Befehle zum Ansaugen der Massel und zum Transport an die Übergabestation.

Adaptierbar ist das System an lineare Achssysteme mit drehbarem Greifer und an Robotersysteme. Voraussetzung ist eine lineare, gleichförmige Bewegung des 3D Lichtlaufzeitscanners während der Bildaufnahme. Bei der Inbetriebnahme ist ein Kalibrierlauf erforderlich, bei der das Handhabungssystem eine Referenzmassel auf eine definierte Stelle ablegt und dann mittels Kamerasystem abtastet. Das Bildanalysesystem kann mit verschiedenen Bauformen der Massel umgehen und kann mehrere solcher Varianten problemlos verwalten.