Entleerung von Behältern

Die Multistereo-Quad-Kamera-Technologie erfasst das gesamte ­Volumen jedes Behälters restlos.

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Eine Lösung für Montageprozesse wie etwa die vollautomatische Entleerung von Behältern mit unsortierten Bauteilen bietet der ‚Powerpick3D‘ von Isra Vision: Das Sensorsystem dient zur Auto-matisierung anspruchsvoller, roboterbasierter Applikationen speziell für die Schüttgutvereinzelung bei kürzesten Zykluszeiten. 
Automatisch erstellt ‚Powerpick3D‘ eine optimierte Greiffolge und berechnet die entsprechenden Greifposen. Aufgrund der Multistereo-Quad-Kamera-Aus-stattung bleiben die Multiview-Aufnahmen des Sensors ebenso bei Abschattungen im Blickfeld des Sensors oder Lichtreflektionen an den Bauteiloberflächen zuverlässig. 
Das System bestimmt die Position auch zufällig verteilter Objekte in unterschiedlichen Höhenlagen sowie Orien­tierungen. Die Beleuchtungs-technologie basiert auf einem LED-Projektor, der die Aufgabe hat, zum Scannen bestimmte Muster auf die Teile zu projizieren. Dank diesem Prinzip sind weniger Bildaufnahmen erforderlich. Aus den Kamera-Aufnahmen wird die hochauflösende 3D-Punktewolke generiert, mit der sich aufgrund der Multistereo-Kameratechnologie zudem die Höhenlage genau bestimmen lässt.

Die Bin-Picking-Sensoren erlernen neue Teilegeometrien schnell und effizient anhand eines CAD-Datensatzes. Somit ist die Anzahl detektierbarer Bauteile nahezu unbegrenzt.

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Die Bahnplanung der Roboter- und Greifersysteme wird völlig kollisionsfrei realisiert, indem das Modell des Greifers auf der Roboterbahn mit der 3D-Punkt-wolke und umliegenden detektierten Werkstücken auf Kollisionen überprüft wird. Die Greifpunktbestimmung als Grundlage für die Berechnung der Roboterbahn ermöglicht die gezielte Entnahme des Bauteils sowie ein definiertes Ablegen. Im Gegensatz zu klassischen Vereinzelungsmethoden kann das Robotersystem somit schnell und flexibel auf Produktions- beziehungsweise Bauteilwechsel reagieren. Ein im Sensor integrierter Rechner übernimmt die Objektdetektion und Greifpunktbestimmung. Dieser Embedded-PC verringert die Scan- und Taktzeiten im laufenden Betrieb aufgrund fehlender weitläufiger Kommunikationswege zusätzlich.
‚Powerpick3D‘ ist in verschiedenen Baugrößen erhältlich, um einen maximalen Detektionsgrad für unterschiedliche Anwendungsfälle sicherzustellen. Die Messfelder können zwischen 600 mm x 400 mm und 1200 mm x 1000 mm liegen, die Tiefe der Messvolumina reicht von 400 mm bis zu 1000 mm.
Kompatibel für alle gängigen Robotertypen bewährt sich ‚Powerpick3D‘ bereits in Applikationen wie zum Beispiel beim Bin Picking von Ankernägeln, Bremssätteln, Winkelgelenksgehäusen und vielen weiteren Objekten.

Kleinste unsortierte Bauteile greifen

Holger Wirth ist Vice President R&D Industrial Automation bei Isra Vision in Darmstadt.

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Kleine oder dünnwandige Bauteile stellen nicht nur aufgrund ihrer geringen Größe eine Herausforderung dar: Robotersysteme können sie aufgrund des geringen Gewichts sehr schnell bewegen, und das bei in der Regel nur kurzen Transportwegen. Schnelle Scanzeiten und eine exakte Objekt-erkennung sind daher unerlässlich, um eine optimale Taktzeit zu ermöglichen. 
‚Minipick3D‘ ist optimiert für das schnelle und sichere Greifen komplexer, unsor-tierter Kleinstbauteile von wenigen Millimetern Kantenlänge. Die Multi-stereo-Quad-Kamera-Ausstattung sorgt dabei sowohl für einen vollständigen Überblick als auch für die notwendige Präzision und Geschwindigkeit. Das Messfeld liegt hier bei 300 mm x 200 mm. Die Lösung erfüllt damit Anforderungen für Applikationen beispielsweise aus den Bereichen Feinmechanik, Elektronik, Spielzeugin­dustrie oder vergleich-bare Industrien: Steckverbinder, Klemmen, kleine Spritzgusselemente, filigrane Bauteile oder Komponenten werden zuverlässig erkannt und lassen sich automatisch greifen. Die Genauigkeit liegt im Submillimeterbereich. 
Bei dieser sehr kompakten Lösung ist ebenfalls ein Embedded-PC integriert, wodurch sich höchste Geschwindigkeiten für die Datenübertragung erreichen lassen. Der Sensor kann darüber hinaus direkt auf dem Roboter montiert werden, sodass sich zum Beispiel mehrere Kisten mit nur einem Sensor entleeren lassen.

Neue Teilegeometrien schnell erlernen

Mit Hilfe der Punktewolke-Technologie extrahieren die verschiedenen Sensoren aus den – vorerst unstrukturierten – Informationen anhand einer CAD-Vorlage die zu greifenden Bauteile. Da die Systeme neue Teilegeo-metrien schnell anhand eines CAD-Teach-Ins erlernen, ist die Anzahl detek-tierbarer Bauteile nahezu unbegrenzt. Die Sensorlösungen lassen sich mit ihrem flexiblen Montage-System in jeder Umgebung schnell installieren.
Ausgestattet mit einer intuitiven Touch-Bedienoberfläche sind die Systeme in kurzer Zeit für den Betrieb eingerichtet. 
Als Teil des ‚Touch & Automate‘-Portfolios von Isra Vision sind ‚Powerpick3D‘ und ‚Minipick3D‘ auch ohne Expertenwissen bedienbar. Dies erleichtert die Einrichtung neuer Bauteilformen. Das Einlernen neuer Teile wird mit wenigen Befehlen auf dem Touchpanel erledigt.