Agile Robots löst Aufgabe am schnellsten und wirtschaftlichsten

Die diesjährige Robotik Challenge, ausgerufen vom Transformations-Hub Leitungssatz, hatte die automatisierte Fertigung von Teilleitungssätzen zum Ziel. Dabei handelt es sich um einen Bereich der Automobilfertigung, der bis heute kaum automatisiert wurde. Grund ist die hohe Komplexität – viele Roboter scheitern an der benötigten Geschicklichkeit und Präzision, die die Handhabung und Platzierung der biegeschlaffen Kabel erfordert.

Die Challenge setzt voraus, fünf Leitungen, die zwischen 0,13 und 1,5 mm² groß sind, in vier verschiedene Stecker einzufügen. Dafür sollen, unter anderem, Nano-MQS-Kontakte (Miniaturisierte Qualifizierte Stecker), Niederquerschnittsleitungen, Steckverbinder, sowie Kabelbinder verwendet werden.

Schon in der frühen Planungsphase für die Challenge hat das Unternehmen den Fokus auf die spätere industrielle Nutzung gelegt. Ziel war es, eine Lösung zu schaffen, die sich durch hohe Geschwindigkeit, Präzision und eine einfache Integration in reale Einsatzszenarien auszeichnet.

Deshalb hat sich Agile Robots für eine Lösung entschieden, die verschiedene Technologien und Disziplinen miteinander vereint. Im Bereich der Hardware kommen unter anderem zwei hochgradig präzise, siebenachsige Diana-7-Roboter, zwei 2D-Kamerasysteme mit Ringlicht, sowie Kraft-Momenten-Sensoren, ein Kabelbinder-Werkzeug und mehrere Magnetschließer zum Einsatz.

Als Software kommt die Softwareplattform AgileCore zum Einsatz, die die Programmierung, Steuerung und Überwachung des gesamten Fertigungsprozesses übernimmt. Während des Ablaufs synchronisiert sie die Roboter, unterstützt die Anbindung externer Systeme, abstrahiert die Hardware und erleichtert die Programmierung. Unterstützt wird der Ablauf durch fortschrittliche KI-Lösungen, zu denen auch intelligente Bildverarbeitungsalgorithmen zählen.

Die Challenge beginnt damit, dass die Diana-7-Roboter parallel die Kabelenden greifen und sie durch Kabelfixierungen führen. Zuvor wurde der Tisch, auf dem sie befestigt sind, vom Fahrerlosen Transportfahrzeug ConTrax-Module One von Bär Automation angeliefert. Dann wird die Crimp mithilfe der 2D-Kamera, die durch KI-gestützte Bildverarbeitungsalgorithmen unterstützt wird, passgenau ausgerichtet und präzise in den Stecker eingeführt.

Dabei misst der Kraft-Momenten-Sensor die wirkenden Kräfte, um die Reibkräfte zu minimieren und potenzielle Beschädigungen der Crimp zu vermeiden. Abschließend verifiziert der Sensor die Endposition der Crimps. Sind alle Crimps im Stecker positioniert, schließt die Sekundärverriegelung automatisch durch einen Magnetmechanismus. Dann platziert ein Roboter die Stecker in ein Gehäuse, während der andere insgesamt fünf Kabelbinder am Teilleitungssatz befestigt. Der gesamte Ablauf dauert nur erstaunliche 2:25 Minuten.

Die neue Lösung der Robotik Challenge entpuppte sich als ein voller Erfolg für Agile Robots: Am Ende war das Unternehmen das einzige, das die Challenge deutlich unter dem Zielwert von 3 Minuten meisterte – und das mit beeindruckender Präzision. Diese Auszeichnung unterstreicht auch den ganzheitlichen Ansatz des Unternehmens: Als Anbieter von Automatisierungstechnologien beherrscht das Unternehmen den gesamten Technologie-Stack und kombiniert fortschrittliche KI, leistungsstarke Software und hochentwickelte Roboterarme für maßgeschneiderte Anwendungen.

Agile Robots will nun als nächsten Schritt die gewonnenen Erkenntnisse und Ergebnisse aus der Robotik Challenge unter anderem in der Automobilbranche einsetzen. Kabelkonfektionäre, die die Challenge live im Forschungscampus ARENA2036 in Stuttgart verfolgten, haben bereits großes Interesse bekundet.