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48 QUARTERLY ROBOTIK www computerautomation de ● 9 20 Über die eingebaute Sensorik erfasst der smarte Werkzeughalter Itendo von Schunk Beschleunigungen und Vibrationen unmittelbar am Werkstück und übergibt die Daten an die Steuerung der Werkzeugmaschine Prozess sowie über die Komponenten erfassen verarbeiten und entsprechende Reaktionen ausführen Er ermöglicht damit eine Closed-Loop-Qualitätskontrolle und die unmittelbare Überwachung des Produktionsprozesses im Fertigungstakt Proaktive Trend-Erkennung Vor allem die fortlaufende Echtzeit-Bestimmung der langfristigen Prozessfähigkeit zur proaktiven Trend-Erkennung und Fehlerdiagnose hat sich mit dem Greifer bewährt Eingeleitete Regelkorrekturen greifen bereits vor dem Erreichen der Spezifikationsgrenzen und ermöglichen eine erheblich stabilere Prozessführung Im Rahmen einer Sensorfusion lassen sich mehrere Sensoren parallel einsetzen und deren Messwerte verknüpfend analysieren um aktuelle Systemzustände der Greifer sowie der Zugriffssituation zu bewerten So ist es möglich Greifobjekte zu unterscheiden aber auch Störungen im Produktionsablauf zu erkennen beispielsweise differierende Rohstoffqualitäten verschleißende Werkzeuge Toleranzabweichungen oder Materialengpässe Über die Prozessanalyse in Echtzeit sind darüber hinaus eine Trendbewertung und deren umgehende Einbeziehung in die Qualitätsregelung des Fertigungsflusses möglich etwa auf der Basis von Fähigkeitskennwerten Über Korrelationsanalysen gelingt es auch komplexe Zusammenhänge schneller zu erfassen und kompliziertere Fehlerbilder zu eliminieren Greifer übernimmt Greifplanung Künftig so die Pläne von Schunk sollen sich Aufgabenstellungen für die Steuerung der gesamten kinematischen Kette bestehend aus Roboter und Greifer sowie das Monitoring ihrer Funktion automatisieren lassen ohne dass Schritt für Schritt programmiert oder Schwellenwerte gesetzt und fortlaufend angepasst werden müssen Der Schlüssel für dieses autonome Greifen ist der Einsatz von Methoden der Künstlichen Intelligenz KI sowie die Nutzung unterschiedlicher Sensoren In einer Pilotanwendung etwa werden Methoden kognitiver Intelligenz eingesetzt um zufällig angeordnete Teile über eine Kamera zu identifizieren und sie dann autonom aus einer Transportbox zu greifen und ihrem Bearbeitungsprozess zuzuführen Gleichzeitig werden Abweichungen vom üblichen Geschehen Anomalien und Trends wie beispielsweise das Driften relevanter Prozessparameter gelernt Dies schärft die im Greifer realisierten Diagnose-Instrumente ohne dass es zu Betriebsunterbrechungen oder einem überbordenden Trainingsbedarf bei der Systemeinrichtung kommt Der Greifer so das Ziel wird also nicht nur greifen sondern auch die komplette Greifplanung übernehmen den Gesamtprozess sensorisch überwachen und fortlaufend analysieren Hierbei ergänzen sich Edgeund Cloud-Computing gegenseitig Beispiel Sensorischer Werkzeughalter Ein erstes Beispiel ist der mit Sensor Akku und Sende-Einheit ausgestattete sensorische Werkzeughalter Itendo von Schunk Er erfasst den Prozess mit 5000 Hz unmittelbar am Werkzeug Ein Algorithmus ermittelt fortlaufend eine Kenngröße für die Prozessstabilität Der sogenannte IFT-Wert wurde speziell für den Werkzeughalter entwickelt und gibt die gemessene Schwingung als Zahlenwert auf einer definierten Intensitätsskala wieder ähnlich der Richterskala bei Erdbeben Wird der Schnitt instabil greift die integrierte Intelligenz in Echtzeit mit einer Latenz von circa 20 ms und ohne Zutun des Bedieners unmittelbar ein Je nach Situation wird der Prozess dann gestoppt auf zuvor definierte Basisparameter reduziert oder adaptiert die Zustellung von Werkzeugen verändert Schwesterwerkzeuge eingewechselt oder Meldungen an Bediener abgesetzt Passend zur jeweiligen Anwendung können über einen Webservice sowohl die Grenzwerte als auch entsprechende Reaktionen bei deren Überschreitung definiert werden Mittelfristig sollen auch statistische Auswertungen möglich sein wie die Overall Equipment Effectiveness OEE die Prozessfähigkeit die Mean Time Between Failure oder Trend-Entwicklungen wie beispielsweise die Parameterdrift oder Anstiege der Ausfallraten ik Der Artikel entstand nach Vorlagen von Schunk in Lauffen am Neckar Beim Smart Gripping vermessen identifizieren und überwachen intelligente Greifer von Schunk Bauteile sowie den laufenden Produktionsprozess