Erich Winkler, Produktmanagement Lasertriangulationssensoren und Dipl.-Ing. Christian Kämmerer, MBA, Leiter Vertrieb 2D/3D Optische Messtechnik, Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG
Moderne Sensoren spielen eine wichtige Rolle, um die hohen Vorgaben der Industrie an Roboter zu erfüllen. Kamerasysteme zur Wahrnehmung der Umgebung, Temperatursensoren zur Detektion von Hotspots oder Körpern sowie Laser-Triangulationssensoren, die mikrometergenau Positionen und Abstände bestimmen, binden den Roboter in seine Umgebung ein. Die Position des Werkzeugs, aber auch die Lage oder die Beschaffenheit von Produktionsgütern sind wichtige Informationen, ohne die er ihm übertragene Arbeiten nicht ausführen könnte. Ein absolut zuverlässiger Betrieb ist zudem bei kollaborativen Robotern erforderlich, bei denen Mensch und Maschine Hand in Hand arbeiten.
Beim Einsatz von Sensoren in der Robotik wird zwischen zwei verschiedenen Einsatzmöglichkeiten unterschieden. Zum einen gibt es die internen Sensoren, die den korrekten Betrieb des Roboters sichern. Sie sind für die Ermittlung der Zustandsdaten nötig, zu denen beispielsweise die Ausrichtung im Raum und die Kalibrierung, die Geschwindigkeitsermittlung oder die Erkennung von Drehbewegungen gehören. Eine der Anwendungen in diesem Bereich ist das Kalibrieren von Roboterachsen, das über Wegaufnehmer der Reihe Indusensor (LVDT) von Micro-Epsilon gelöst wird. Zum anderen gibt es in Robotik-Anwendungen auch die externen Sensoren, die Daten und Messwerte zur Umgebung des Roboters liefern. Sie erkennen die Lage des Werkstücks innerhalb des Raumes, machen aber auch taktile Wahrnehmungen möglich. Die Anforderungen an die eingesetzte Sensorik sind dabei enorm, denn zeitgleich werden Präzision, Schnelligkeit, Stabilität, direkte Kommunikation, Vollintegrität, Echtzeitmessungen, Langlebigkeit und Verschleißfreiheit der Sensoren vorausgesetzt. Optische Sensoren von Micro-Epsilon erfüllen diese Voraussetzungen. Zum Einsatz kommen Laser-Punkt- und Laser-Linien-Sensoren der Reihen OptoNCDT und Scancontrol.
Absolute Präzision in der Automobilproduktion
In keiner anderen Branche wie der Automobilindustrie sind mehr Industrieroboter im Einsatz. Dabei steigen die Anforderungen im Hinblick auf Taktzeit, Automatisierungsgrad und Reproduzierbarkeit. In Fertigungs- und Fügeprozessen, vom Stoßdämpfer über die Frontschürze bis hin zur Beleuchtung, müssen bei der Produktion eines Automobils viele Schritte ausgeführt werden, bei denen unterschiedliche Teile miteinander verbunden werden. Neben dem optisch-visuellen Eindruck muss dabei auch die korrekte und langlebige Funktion aller Teile sichergestellt werden. Die Türen sollten nicht quietschen und die Scheiben dicht und daher bündig verbaut sein. Die perfekte Optik und Funktionalität am Fahrzeug muss gleichzeitig mit möglichst wenig Material erreicht werden. Für diese Aufgaben sind Roboter perfekt geeignet, denn sie erledigen ihre Arbeiten immer gleichbleibend zuverlässig – ohne psychische oder physische Beeinträchtigungen – und sind äußerst schnell und arbeiten passgenau. Außerdem übernehmen sie inzwischen viele Arbeiten, die früher körperliche Schwerstarbeit für Mitarbeiter bedeuteten. Lasersensoren und Laserscanner von Micro-Epsilon sind in diesen Anwendungsfeldern der intelligenten Robotik im Einsatz. Sie erfassen Messwerte in Echtzeit und können diese direkt an die SPS übergeben. Das Ergebnis sind Qualitätsprüfungen mit höchster Genauigkeit, Prozessoptimierungen und Einsparungen finanzieller Mittel sowie Materialeinsparungen.
