Ob sich Bin Picking in einem Betrieb rechnet, entscheidet weder der Roboter noch die Kamera, sondern das Bauteil. Was der Griff in die Kiste technisch ist, steht im Glossar unter Bin Picking. Hier geht es um die Machbarkeitsfrage davor: welche Teile ein System zuverlässig greift, welche es ausbremsen, und welcher Kostentreiber regelmäßig übersehen wird.
Bin Picking Voraussetzungen: vier Eigenschaften des Bauteils
Oberfläche. Matte, helle Teile sind für 3D-Sensoren am einfachsten. Blanke, spiegelnde Metallteile erzeugen Reflexionen und damit Fehlmessungen, tiefschwarze Teile liefern zu wenig Signal. Transparente Teile scheiden praktisch aus.
Verhakungsneigung. Federn, offene Ringe, Haken, Ösen und lange dünne Teile verketten sich im Behälter. Kompakte Teile mit geschlossenen Konturen trennen sich von selbst.
Greifbarkeit. Gibt es eine dichte, glatte Fläche für einen Vakuumsauger? Zwei parallele Flächen für einen Backengreifer? Ist das Material ferromagnetisch? Wenn keine dieser Fragen ein Ja ergibt, wird der Greifer zum Sonderbau.
Empfindlichkeit. Lackierte oder polierte Sichtteile, die ungeordnet aufeinanderliegen, sind schon vor dem Griff beschädigt. Bin Picking eignet sich für Teile, denen der Behälter nichts ausmacht.
Drei von vier Merkmalen erfüllt heißt: machbar. Zwei von vier heißt: erst Bauteil oder Behälter ändern, dann automatisieren.
3D-Kamerasysteme im Vergleich
Streifenlichtprojektion liefert die höchste Genauigkeit, reagiert aber empfindlich auf Fremdlicht und glänzende Oberflächen.
Stereo-Vision mit Musterprojektor ist der robuste Kompromiss und deckt die meisten industriellen Fälle ab.
Laser-Triangulation ist sehr präzise, benötigt aber eine Relativbewegung zwischen Sensor und Behälter.
Die Sensorwahl folgt dem Bauteil, nie umgekehrt. Ein Datenblatt mit Genauigkeitsangaben sagt wenig, solange es nicht an Ihrem Teil gemessen wurde.
Griffrate und Restentleerung: was realistisch ist
Kein System greift hundert Prozent. Die letzten Teile liegen an Behälterwand und in den Ecken, wo der Greifer kollidiert oder die Kamera abschattet.
Die richtige Frage lautet deshalb nicht, ob das System hundert Prozent schafft, sondern was mit den letzten Prozent passiert: Rüttelvorrichtung, Kippen des Behälters, Nachschütten, oder ein bewusst eingeplanter Restanteil, den ein Mensch entnimmt. Wer diese Strategie erst nach der Inbetriebnahme klärt, klärt sie im Störungsbetrieb.
Der unterschätzte Kostentreiber: die lagedefinierte Ablage
Greifen ist die halbe Aufgabe. Soll das Teil anschließend in definierter Lage in eine Maschine oder Vorrichtung, muss seine Position im Greifer bekannt sein, und die ist nach einem Griff aus dem Haufen selten die gewünschte.
Die Lösung ist eine Zwischenablage, eine Umgreifstation oder eine zweite Kamera. Jede davon kostet Zykluszeit und Geld. Rechnen Sie damit, dass die Ablage den Aufwand einer Bin-Picking-Zelle spürbar erhöht, wenn Sie sie im Lastenheft vergessen.
Bin Picking oder Zuführtechnik? Die Entscheidung nach Variantenzahl
Ein Wendelförderer ist pro Teil schneller und günstiger, aber er ist auf ein Bauteil ausgelegt. Jeder Variantenwechsel bedeutet Umbau.
Bin Picking ist pro Griff langsamer, kommt dafür ohne Rüstaufwand mit neuen Varianten zurecht. Die Faustregel: Viele Varianten und kleine Losgrößen sprechen für Bin Picking, eine Variante in hoher Stückzahl für klassische Zuführtechnik.
Bin Picking in der Digitalisierungsstrategie: Stufe 3 im DOpE-Modell
Im DOpE-Modell der Dögel GmbH gehört Bin Picking zur Stufe 3, der datenbasierten Steuerung: Nicht ein festes Programm bestimmt den Griff, sondern die Auswertung der aktuellen Szene.
Damit setzt es die Stufen darunter voraus: gepflegte Teilestammdaten, verfügbare CAD-Modelle, eine Anbindung an die Produktionsplanung. Wer keine belastbaren CAD-Daten hat, hat kein Kameraproblem, sondern ein Stammdatenproblem. Mehr dazu im Beitrag Was ist Digital Operational Excellence?.
Bin Picking einführen: die ersten drei Schritte
1. Bauteil-Steckbrief. Notieren Sie für die Kandidatenteile Oberfläche, Verhakungsneigung, Greifflächen und Empfindlichkeit. Die vier Merkmale von oben genügen für eine erste Sortierung.
2. Folgeschritt klären. Wohin geht das Teil nach dem Griff, und in welcher Lage muss es dort ankommen?
3. Datenlage prüfen. Liegen aktuelle CAD-Modelle vor? Ohne sie beginnt das Projekt eine Stufe tiefer.
Ob sich der Griff in die Kiste bei Ihnen rechnet, ist Teil der größeren Frage, welche Automatisierung überhaupt trägt. Genau das bewerten wir bei der Dögel GmbH in der DOpE-Analyse, mit einem Aufgaben-Katalog, der nach Wirtschaftlichkeit sortiert ist, und für den Robotikteil in der ROBY READY DOpE-Analyse.
Sprechen Sie uns an. Wir sagen Ihnen auch, wenn Ihr Bauteil für den Griff in die Kiste nicht taugt.
Redaktion Dögel GmbH