Lasersystem von LASIT mit ABB Roborter als Herz der Einheit

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Im Jahre 2016 hat LASIT ein robotergesteuertes System für die Laserbeschriftung gegossener Motorblöcke mit einem antropomorphen Roboter von ABB und somit sechs Achsen in einer Zelle entwickelt.

Durch die Zusammenarbeit mit ABB konnten wir ein innovatives System mit einer Technologie entwickeln, mit der es uns gelungen ist, die Produktivitätsvorgaben eines der größten und bekanntesten italienischen Automobilunternehmen abzubilden.

Herzstück dieses Lasersystems bildet die geschweißte Stahlzelle, in der ein 20 kg schwerer Roboterarm von ABB mit sechs Achsen arbeitet. Auf diese Weise lassen sich alle Außenflächen des Gussteils erreichen. Für die Laserbeschriftung der Codes ist somit maximale Flexibilität garantiert

Nach der üblichen Feinbearbeitung laden die Bediener die Gussteile auf die drei Shuttles, die nacheinander in die Zelle einfahren.

Jedes Shuttle wird von einem Siemens Servomotor mit geschliffener Zahnstange und Ritzel angetrieben und ist mit einem Scansystem zur Überprüfung der Form sowie Lage des Werkstücks ausgestattet. Jede Station hat eine eigene Steuerkonsole, ein viertes Bedienpult wird für das Einrichten und die Überwachung verwendet.

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Das Shuttle System

Die Shuttles sind eine wesentlicher Bestandteil für die Effizienz des gesamten Systems und bestehen aus einer mobilen Plattform, die bündig mit der Werkbank der Entgratungsstation abschließt. Dadurch entsteht eine durchgehende Oberfläche, auf welcher der Bediener problemlos arbeiten kann. Die Plattform hat zwei feste Kunststoffkanten, welche die Beweglichkeit des Werkstücks einschränken, um seine Position sicherzustellen.

Das Herzstück der Zelle bildet selbstverständlich der Roboter mit sechs Bewegungsachsen, an dem der 3D-Scankopf, der Laser, das Kamerasystem und der Abstandssensor fixiert sind.

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Das Kamerasystem

Das Bildverarbeitungssystem zur Erfassung des Beschriftungsbereichs besteht aus einer am Beschriftungskopf angebrachtne Kamera, die das Rechteck auf dem Gussteil identifiziert, in dem die Beschriftung erfolgen soll. Dies ermöglicht es dem Laser die korrekte Ausrichtung vorzunehmen.
Tritt das Gussteil in die Zelle ein, positioniert der Roboter das 3D-System so, dass es vollständig gescannt wird: Als Ergebnis erhalten wir eine vollständige 3D-Aufnahme des Werkstücks, das es uns ermöglicht, mit der wir das Werkstück in der Datenbank des Beschriftungslasers eindeutig finden können.
 
Daraufhin wird der Roboter über die Software zur Einnahme der gewünschten Beschriftungsposition angewisen, ungeachtet von der Ausrichtung des Werkstücks auf der Fläche. Gleichzeitig wird das Beschriftungs-Layout an den Laser übergeben und der darin enthaltene Datamatrix-Code mit den Daten aus dem werksinternen System des Kunden aktualisiert. Kurz vor dem Start der Beschriftung korrigiert das Lasermesssystem die Position des Roboters, um die Fokussierung des Lasers sicherzustellen.

Überprüfung und Erfassung des beschrifteten Codes

Nach Beendigung des Beschriftungsprozesses positioniert der Roboter das Cognex Lesegerät direkt auf der Beschriftung, um die Bewertung des DMC durchzuführen. Das Ergebnis der Beschriftung wird dann direkt an das werksinterne System übertragen und erscheint gleichzeitig auf dem Bildschirm des Bedieners. Der Shuttle fährt anschließend zurück zum Tisch, an dem der Bediener das Werkstück entnimmt und ein neues Teil einlegt.

In der Beschriftungskabine ist zudem ein Videoüberwachungssystem installiert, das alle Aktivitäten aufzeichnet. Auf diese Weise lassen sich Störungsursachen wie z.B. ein Fehler des Kamerasystems oder des Roboters nachvollziehen.

Und schließlich ermöglicht die Schnittstelle zum MES einen Dialog mit dem Traceabilitysystem der Produktion des Kunden.

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