Bin Picking: Roboterzellen, die neue Bauteile lernen und sich anpassen
Bauteile direkt aus der Kiste in Ihre Maschine – ohne Vorsortierung und ohne Bedienpersonal, das dauerhaft an die Zelle gebunden ist. Wir entwickeln die komplette Bin-Picking-Zelle: von KI-basierten Robotern über die 3D-Bildverarbeitung bis zum Greifer. Anschließend integrieren wir sie in Ihren Prozess.
Was Bin Picking für Ihre Fertigung bedeutet
Bin Picking, auch „Griff in die Kiste“ genannt, bezeichnet die automatisierte Entnahme von Bauteilen aus einem Behälter durch einen Roboter. Mithilfe von 3D-Bildverarbeitung erkennt das System einzelne Teile, bestimmt deren Position und Orientierung und ermöglicht ein kollisionsfreies Greifen. Gemeint ist die Teilehandhabung in der Fertigung, nicht die Lagerung in Behältern oder die Auftragskommissionierung im Lager.
In Ihrem Betrieb kommen Bauteile als Schüttgut in Gitterboxen oder Kisten an: Gussteile, Schmiedeteile, Drehteile oder Stanzteile. Bisher entnimmt eine Bedienperson die Teile einzeln, richtet sie aus und belädt die Maschine. Ein Bin-Picking-Roboter übernimmt diesen Arbeitsschritt.
Das Wichtigste auf einen Blick
Bin Picking scheitert selten allein an der Kamera. Entscheidend ist das Zusammenspiel von Bauteilerkennung, Greifer, Bewegungen im Behälter und Übergabe an die Maschine.
Unsere Bildverarbeitungsmodelle lernen anhand von CAD-Daten und synthetischen Bildern. Für eine neue Variante wird deshalb ein CAD-Modell benötigt, kein Fotoshooting.
Die einfachste zuverlässig funktionierende Lösung ist häufig die teilstrukturierte Teilebereitstellung statt des Griffs in eine völlig ungeordnete Schüttung.
Was Ihnen eine Bin-Picking-Zelle bringt
Mehr Zeit für qualifizierte Aufgaben
Die Zelle übernimmt die Beschickung und setzt bis zu 80 % der Zeit frei, die eine Bedienperson bisher am Behälter verbringt. Diese Zeit steht für höherwertige Aufgaben zur Verfügung.
Keine Vorsortierung mehr
Die Teile gelangen direkt aus dem Behälter in die Maschine. Trays, Magazine und manuelle Sortierung entfallen.
Schichten ohne Bedienpersonal
Die Zelle übernimmt Nacht- und Wochenendschichten, für die sich nur schwer Personal finden lässt.
Alles aus einer Hand
Hardware, Software und Integration Ihres Bin-Picking-Systems erhalten Sie von RobCo, statt von vier verschiedenen Anbietern.
Where Bin Picking Fails and How We Solve It
In daily production, the details decide how reliably a bin picking cell runs. These are the most common challenges and how we address them:
Shiny or dark surfaces: Reflective and low-contrast parts throw off the 3D data. We tune the vision setup and lighting during solution design and validate it on your parts.
Overlapping or entangled parts: Occlusion hides edges and locks parts together. The system plans the pick order and separates the heap step by step.
Parts in corners and at the bin bottom: The last pieces are the hardest to reach. The robot works the reachable grips first, and the parts left in the bin become a planned figure, not a line stop.
Cycle time: Grip times vary in a crowded bin. We size the cell and its part buffer to your machine's cycle.
So funktioniert eine Bin-Picking-Zelle
Eine zuverlässige Zelle besteht aus aufeinander abgestimmten Prozessschritten. Jeder davon muss für den Einsatz in der Serienproduktion funktionieren.
Greifplanung: Die Zelle wählt den besten erreichbaren Griff und plant einen kollisionsfreien Bewegungspfad entlang der Behälterwände und benachbarter Teile.
Greifen: Der Roboter entnimmt das Bauteil mit einem geeigneten Robotergreifer – je nach Anwendung mit Vakuum, mechanisch oder magnetisch.
Umorientieren: Benötigt die Maschine eine exakt definierte Lage, durchläuft das Bauteil zunächst eine Zentrier- oder Umorientierungsstation.
Übergabe: Der Roboter legt das Teil in die Maschine, auf ein Förderband oder in einen Werkstückträger. Er übernimmt die Behälterentleerung und signalisiert einen erforderlichen Behälterwechsel. Über die SPS-Anbindung ist der Ablauf in Ihre Fertigungslinie eingebunden.
Bei RobCo konfigurieren Sie den gesamten Ablauf in RobFlow, unserer No-Code-Software. Programmbausteine werden per Drag-and-drop kombiniert. Mit virtuellem Teach-in lassen sich die einzelnen Schritte planen und anpassen, bevor die Zelle in Betrieb geht. Dafür sind keine Programmierkenntnisse erforderlich. Ihr Fertigungsteam kann spätere Änderungen selbst vornehmen.
Welche Variante des Bin Pickings Sie benötigen
Wie Ihre Bauteile bereitgestellt werden, bestimmt die Anforderungen an die Zelle. Unsere Empfehlung: Wählen Sie die einfachste Anordnung, die zuverlässig funktioniert.
Random Bin Picking ist die anspruchsvollste Variante und mit den höchsten Kosten sowie dem größten technischen Risiko verbunden. Lassen sich Ihre Bauteile teilstrukturiert bereitstellen, erreichen Sie in der Regel schneller einen stabilen Produktionsbetrieb. Wir prüfen gemeinsam mit Ihnen den passenden Ansatz, bevor Sie investieren.
Alfie: Der autonome Roboter für Ihre Zelle
Alfie, unser autonomer Roboter für die Industrie, übernimmt Aufgaben, die sich von Bauteil zu Bauteil verändern. Er erfasst den Behälterinhalt, entscheidet über jeden Griff und passt sich an neue Bauteile, Behälter und räumliche Anordnungen an, statt immer denselben festgelegten Bewegungspfad zu wiederholen. Alfie lernt eine Aufgabe in der Simulation oder vor Ort und verbessert seine Greiferfolgsquote anschließend weiter im Produktionsbetrieb. So entsteht eine Lösung, die Varianten mit deutlich weniger Teach-in-Aufwand bewältigt als ein System mit fest programmierten Abläufen.
Eignen sich Ihre Bauteile für Bin Picking?
Einige Kriterien entscheiden darüber, ob sich der Griff in die Kiste für Ihre Bauteile automatisieren lässt.
Das Gewicht von Bauteil und Greifer zusammen liegt innerhalb der Robotertraglast – je nach Konfiguration bis zu 40 kg.
Die Oberflächenbeschaffenheit ist bekannt, beispielsweise glänzend, dunkel oder ölig.
Sie wissen, ob die Bauteile zum Verhaken neigen.
Größe und Tiefe der Behälter sind definiert.
Die von der Maschine benötigte Ablagegenauigkeit ist bekannt.
Taktzeit und Schichtmodell stehen fest.
Ihre Maschine oder Fertigungslinie lässt sich über die von der RobCo-Steuereinheit unterstützten Schnittstellen anbinden: 28 digitale Ein-/Ausgänge, Ethernet, Modbus TCP oder PROFINET.
Die weiteren Voraussetzungen prüfen wir bei der Vor-Ort-Analyse anhand Ihrer tatsächlichen Bauteile und Behälter.
In drei Phasen zur laufenden Roboterzelle
zwei bis vier Wochen
Anforderungsanalyse
Wir definieren die Anforderungen und erfassen die Ausgangswerte der relevanten Kennzahlen.
zwei bis vier Wochen
Lösungsentwicklung
Wir erarbeiten das 3D-Konzept, die Simulation, das Sicherheitskonzept und die Wirtschaftlichkeitsberechnung. Dazu gehört eine Machbarkeitsprüfung anhand Ihrer Bauteile.
Implementierung
Wir nehmen die Zelle in Betrieb, führen die Abnahmeprüfungen durch, schulen Ihr Team und halten die Software durch drahtlose Updates aktuell.
Bewährt in der Produktion
Beim Automobilzulieferer Linamar Valvetrain waren Bedienpersonen früher jeweils an eine einzelne Maschine gebunden. Mit einer RobCo-Zelle stieg die Personaleffizienz im Prozess um 50 %. Beim Zinkdruckgussunternehmen Kaspar Lüther transportiert eine RobCo-Zelle Teile zwischen zwei CNC-Drehmaschinen. Das Unternehmen betreibt seine Schichten ohne zusätzliches Personal.
Unsere Erfolgsgeschichten zeigen diese und weitere Projekte im Detail.
Die Wirtschaftlichkeit eines Bin-Picking-Systems
Sie zahlen eine monatliche Rate statt einer hohen Anfangsinvestition. Hardware, Software, Integration und Service sind darin enthalten. Dadurch entfällt die Kapitalbindung durch den Kauf der Zelle. Die Wirtschaftlichkeit ergibt sich aus frei werdenden Arbeitsstunden und Schichten ohne Bedienpersonal. Die Vorsortierung in Trays und Magazine entfällt, und Maschinenstillstände gehen zurück.
Häufig gestellte Fragen
Bin Picking bezeichnet die robotergestützte Entnahme von Bauteilen aus Behältern in der Fertigung. Ein 3D-Bildverarbeitungssystem erkennt die Teile und bestimmt ihre Position und Orientierung. Anschließend greift der Roboter das jeweilige Bauteil kollisionsfrei und übergibt es an eine Maschine, ein Förderband oder einen Werkstückträger.
Beim strukturierten Bin Picking liegen Teile geordnet in Lagen oder Trays vor. Dafür genügt einfachere Bildverarbeitung. Random Bin Picking verarbeitet ungeordnetes Schüttgut und erfordert 3D-Bildverarbeitung, kollisionsfreie Bewegungsplanung und häufig eine Umorientierung. Teilstrukturierte Varianten liegen dazwischen und lassen sich meist schneller zuverlässig in Betrieb nehmen.
Beim 3D-Bin-Picking erfasst ein 3D-Bildverarbeitungssystem den Behälterinhalt und erzeugt eine Punktwolke. Die Software erkennt einzelne Bauteile, bestimmt deren Lage und plant einen kollisionsfreien Griff. Der Roboter entnimmt das Teil mit einem geeigneten Greifer, richtet es bei Bedarf neu aus und übergibt es an Maschine oder Förderband.
Besonders geeignet sind formstabile Bauteile, darunter Guss-, Schmiede-, Dreh- und Stanzteile. Das Gewicht einschließlich Greifer muss innerhalb der Robotertraglast liegen. Oberflächenbeschaffenheit, Verhakungsneigung und geforderte Ablagegenauigkeit bestimmen den geeigneten Ansatz. Wir prüfen die Eignung anhand Ihrer tatsächlichen Bauteile, bevor wir die konkrete Lösung für Ihre Anwendung festlegen.
Ja, mit einer passenden Konfiguration. Glänzende und dunkle Oberflächen sind eine bekannte Herausforderung, weil sie die 3D-Daten beeinträchtigen. Während der Lösungsentwicklung stimmen wir Bildverarbeitung und Beleuchtung auf Ihre Teile ab. Vor der Implementierung überprüfen wir die Greiferfolgsquote für eine zuverlässige Handhabung im Produktionsbetrieb.
Entscheidend ist, ob die Zelle mit der Taktzeit Ihrer Maschine Schritt hält. Greifzeiten variieren je nach Bauteilgeometrie, Oberfläche und Lage im Behälter. Ein kleiner Teilepuffer gleicht langsamere Greifvorgänge aus und hält die Maschine versorgt. Maßgeblich ist somit der Maschinentakt statt eines pauschalen Vergleichs mit menschlicher Geschwindigkeit.
Bei RobCo zahlen Sie eine monatliche Rate statt einer hohen einmaligen Anfangsinvestition. Darin enthalten sind Hardware, Software, Integration und Service. Die Kosten hängen unter anderem von Bauteilkomplexität, Bin-Picking-Variante, Taktzeit und Greifer ab. Ihre konkrete Anwendung kalkulieren wir im Rahmen der Vor-Ort-Analyse gemeinsam mit Ihnen.
Alfie, RobCos Autonomous Industrial Robot, übernimmt Bin-Picking-Aufgaben, die sich von Bauteil zu Bauteil verändern. Er handhabt gemischte, unsortierte Teile und neue Varianten, ohne dass die Zelle bei jeder Änderung erneut eingelernt werden muss. Damit eignet er sich auch für Maschinenbeschickung und andere Aufgaben mit hoher Variantenvielfalt.
RobCo live erleben
Vereinbaren Sie eine Vor-Ort-Analyse und erleben Sie die Lösung an Ihren eigenen Bauteilen. Sie erhalten eine Produktdemo, ein technisches Konzept und eine Berechnung von Amortisation und Einsparungen. Bringen Sie Ihre Automatisierung in die Praxis.
Produktdemo
Technisches Konzept
Berechnung von Amortisation und Einsparungen