Bildverarbeitung

Schnelles Bin-Picking durch ­optimale Roboterbahnplanung

Embedded-System erleichtert Griff in die Kiste

11.03.2021 - er komplexe Griff in die Kiste mit optischen Sensoren gilt als Königsdisziplin der Automatisierung. Besonders gute Ergebnisse mit einer hohen Geschwindigkeit werden jetzt mit der weiterentwickelten Version eines vielfach bewährten ­Bin-Picking-Sensors erzielt. Dabei kommen vier Kameras in einer Embedded-Systemarchitektur zum ­Einsatz. Eine ­optimierte Roboterbahnberechnung und prozesssichere Multi-Pick-Funktion gehören zu den ­wesentlichen ­Faktoren. ­Außerdem ist das für alle gängigen Roboter geeignete Produkt bereits innerhalb weniger Stunden in der Produktion einsetzbereit.

Der komplexe Griff in die Kiste mit optischen Sensoren gilt als Königsdisziplin der Automatisierung. Besonders gute Ergebnisse mit einer hohen Geschwindigkeit werden jetzt mit der weiterentwickelten Version eines vielfach bewährten ­Bin-Picking-Sensors erzielt. Dabei kommen vier Kameras in einer Embedded-Systemarchitektur zum ­Einsatz. Eine ­optimierte Roboterbahnberechnung und prozesssichere Multi-Pick-Funktion gehören zu den ­wesentlichen ­Faktoren. ­Außerdem ist das für alle gängigen Roboter geeignete Produkt bereits innerhalb weniger Stunden in der Produktion einsetzbereit.
Der steigende Kostendruck und die hohen Qualitätsanforderungen in der Fertigungsindustrie erfordern effiziente Automatisierungslösungen. Der von Isra Vision entwickelte Sensor Powerpick 3D erkennt zuverlässig Teile – unabhängig von Geometrie oder Material. Verbunden mit einem Embedded-PC verzichtet das Sensordesign auf weitläufige Verkabelungen zwischen Kamera und PC. Durch die somit beschleunigte Datenübertragung und Verarbeitung werden Scanzeiten von unter 0,5 Sekunden erzielt.
Für die restlose Bauteilerfassung kommen vier Kameras zum Einsatz, die den Container­inhalt aus mehreren Perspektiven scannen. Die Multi-View-Aufnahmen des Sensors ermöglichen – auch bei Abschattungen und Reflexionen an einem Bauteil – ein sicheres Erkennen des Objekts, um eine präzise Punktewolke zu erstellen. Im Abgleich mit dem vorher hochgeladenen oder per Scan eingelernten CAD-Modells detektiert das System die zu greifenden Bauteile und erstellt eine optimale Greifabfolge und Pfadplanung. Die Berechnung kollisionsfreier Roboterbahnen ermöglicht einen schnellen und sicheren Betrieb mit kurzen Taktzeiten.

Prozesssichere Automatisierungslösung

Beim weiterentwickelten Bin-Picking-Sensor Powerpick 3D wurde ein Schwerpunkt auf die Prozessstabilität und Schnelligkeit gelegt. So erfasst die kontinuierliche 3D-Container-Erkennung nach jedem Scan die gesamte Bandbreite des Behälters. Darüber verfügt der Sensor über eine Multi-Pick-Funktion. Dabei lassen sich mehrere Teile nach nur einem Scan prozesssicher greifen. Denn Areale, in denen zuvor Teile bewegt wurden, werden geblockt. Praxisgerecht gelöst ist auch der Umgang mit Fehlerteilen: Erkennt das System ein unbekanntes Bauteil, wird der Bediener per Alarm informiert, die Produktion läuft jedoch ohne kostenintensiven Stillstand weiter.
Ausfallzeiten werden auch bei der Materialversorgung vermieden: Durch ein modular erweiterbares Multi-Sensor-Layout scannen zwei Sensoren durchgängig zwei Kisten. Damit genügt ein Roboter, um zwei Behälter zu entleeren. Ist ein Behälter bereits leer, wird der zweite Behälter geleert, sodass die Produktion nicht unnötig unterbrochen wird.
Eine optimale Entnahmestrategie und der Support einer 7. Achse direkt am Greifer erhöhen die Erreichbarkeit von Teilen in Eckpositionen und damit den Entleerungsgrad. Unter dem Strich führt die Kombination neuer und weiterentwickelter Features dazu, dass 60 Picks pro Minute erreicht werden können.

Schnelle Einsatzbereitschaft

Die Installation der Sensorlösung Powerpick 3D ist denkbar einfach: Das Ein-Klick-Setup der Roboterschnittstelle ermöglicht eine einfache Anbindung an alle gängigen Robotertypen. Die automatische Kalibrierung von Sensor und Roboter unterstützt den schnellen und einfachen Einrichtungsprozess. Anwenderfreundlich ist auch die Bauteilerfassung: Ein scan-basiertes Teach-in ermöglicht per Scan das einfache Einlernen von neuen Teilen.

Vernetzte Produktion

Das Bin-Picking-Produktportfolio ist mit allen gängigen Robotertypen und Standard-Kommunikationsschnittstellen kompatibel. Die Sensoren sind serienmäßig mit WLAN und Fernzugriff von jedem Gerät ausgestattet und verfügen über das OPC/UA-Kommunikationsprotokoll. Mit seinem intuitiven Anwendungsdesign und seinen digitalen Vernetzungsmöglichkeiten ist das Portfolio für die Zukunft der industriellen Produktion in der Smart Factory gerüstet.

Autor

Nicole Rüffer, Vice President, Marketing Communications & Services

Kontakt

Isra Vision AG

Industriestr. 14
64297 Darmstadt
Deutschland

+49 (0) 6151 948-0
+49 (0) 6151 948-140

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