Die dreidimensionalen Systeme erweitern die Aufgaben der Bildverarbeitung im Maschinenbau um Bereiche, die klassische 2D-Technologien nicht schaffen. Denn um mit 2D-Systemen Objekte zu erkennen, muss ihre Orientierung im Raum bekannt sein. 3D-Vision dagegen kann Objekte erfassen, egal welche Lage sie im Raum einnehmen.

Dr. Olaf Munkelt, Geschäftsführer bei MVTec: „Die Roboter der Zukunft sind integrierte Geräte, bei denen 3D-Bildverarbeitung und Steuerungssoftware verschmelzen.“

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Patrick Schwarzkopf vom VDMA Industrielle Bildverarbeitung dazu: „Nach unserer Marktanalyse werden bereits 10 % des gesamten Branchenumsatzes allein mit dreidimensionalen Messaufgaben realisiert - Tendenz steigend!" Zwar dominieren heute noch 2DSysteme und einfache Vision-Sensoren den Markt. Doch 3D ist in der Bildverarbeitung gerade mit Blick auf die Handhabung und Robotik auf dem Vormarsch. Dr. Olaf Munkelt, Vorsitzender des VDMA Industrielle Bildverarbeitung und Geschäftsführer der MVTec Software GmbH, macht klar: „3D-Vision steht am Anfang einer rasanten Entwicklung. Die Verschmelzung von Maschinen und Bildverarbeitungstechnologien ist vorauszusehen."

MVTec, bekannt für die Bildverarbeitungs- Software Halcon, präsentiert auf der Automatica ein neues oberflächenbasiertes 3D-Matching-Verfahren anhand einer Robotik-Applikation. Dieses Verfahren kommt im Oktober 2010 mit der Version Halcon 10 auf dem Markt. Maciej Kaniewski, Teamleiter bei Robo3DVision, erklärt das ' Adaptive Vision System II‘: „Unser System gehört zu den sogenannten ' Vision Based Robot Guidance Systems‘. Solche Systeme scannen die Szene, finden die Position von gesuchten Elementen und berechnen den Pfad für den Roboter. Sie eignen sich besonders zum Greifen, Palettieren und Montieren sowie für Klebe- und Schweißeinsätze des Roboters."

Durch die dreidimensionalen Informationen kann das Bildverarbeitungssystem den Objekttyp identifizieren und seine Lage erkennen. Das ist für die korrekte Handhabung eine wichtige Voraussetzung. Auch die Firma VMT bietet eine Komplettlösung zur Roboter-Bahnkorrektur an, die sich für die Nahtabdichtung, Kantenbearbeitung und zur Führung von Schweißrobotern eignet. Dabei findet die Bahnkorrektur offline statt, wodurch Messung und Bearbeitung voneinander entkoppelt sind. Ein weiters Beispiel für Bildverarbeitung in der Robotik ist die vollautomatische Kommissionierzelle „Robo Pick" vom Lagertechnik-Spezialisten SSI Schäfer.

Das Handhabungssystem kann laut Hersteller Artikel in unterschiedlichen Größen und Formen handhaben und das bei bis zu 2400 Pick-Vorgängen pro Stunde - sprich rund das Doppelte, was herkömmliche Systeme bewältigten. Um das zu meistern, wird ein zweistufiges Bildverarbeitungssystem basierend auf 2D- und 3D-Verfahren genutzt. Eine Eingabe von Produktmerkmalen oder Lagepositionen ist nicht erforderlich; weder Aufkleber am Artikel, noch schräge Produktkanten oder besonders dunkle oder helle Farbgebungen stören laut Hersteller das System.

Einfache Bedienung und hohe Flexibilität

Geht es nach Maciej Kaniewski von Robo3DVision, ist ein Merkmal zukünftiger Bildverarbeitungssysteme eine hohe Flexibilität: „Heutzutage sind Vision-Systeme meist auf konkrete Aufgaben spezialisiert.