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Vollautomatische Vereinzelung mit dem Vier-Kamera-Sensor

Mit der Multi-Stereo-Technologie gibt es eine Lösung für besonders kleine Bauteile und Container-Abmessungen. Sie hat die geforderte Präzision und erreicht Scanzeiten im Millisekunden-Bereich. MiniPICK3D erkennt kleine Objekte mit nur wenigen Kubikmillimetern wie Spritzgussteile, Steckerkomponenten oder auch Schrauben und Muttern.

Da kleine Bauteile für einen Roboter in der Regel sehr leicht und daher schnell zu bewegen sind und nur kurze Wege transportiert werden, ist eine hohe Scangeschwindigkeit unablässig, denn nur so können die geforderten kurzen Taktzeiten realisiert werden. Mithilfe spezieller Embedded-Prozessortechnologie erreicht MiniPICK3D Scanzeiten von wenigen hundert Millisekunden, ungeachtet der Oberflächenstruktur oder der zu detektierenden Bauteile. Damit eröffnen sich insbesondere in Kombination mit kollaborierenden Robotern neue Anwendungen des „Griffs in die Kiste“, beispielsweise in den Anwendungen Montage und Logistik.

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Die Quad-Kamera-Technologie des MiniPICK3D verwendet vier integrierte Kameras, um das Volumen jedes Behälters vollständig zu erfassen. Das System ist insbesondere für Kisten mit einem Volumen von 300 mm x 200 mm x 150 mm ausgelegt. Eine Hochleistungs-LED-Beleuchtung projiziert ein codiertes Muster auf die Container-Oberfläche und liefert in einem Sekundenbruchteil alle notwendigen Referenzpunkte, um alle zu greifenden Bauteile mit hoher Geschwindigkeit zu detektieren. Aus den generierten Daten ermittelt MiniPICK3D eine optimierte Greiffolge und berechnet die entsprechenden Roboterbahnen.

Die verschiedenen Blickwinkel der vier integrierten Kameras ermöglichen gleich mehrere Perspektiven auf dasselbe Objekt. Diese Multi-View-Aufnahmen sorgen dafür, dass ein Zielgegenstand auch bei Abschattungen oder Oberflächenglanz zuverlässig erkannt und gegriffen wird. Mittels CAD-Daten erhält MiniPICK3D die Informationen, um die abzugreifenden Bauteile in der generierten Punktwolke zu erfassen. Neue Bauteile erlernt der Sensor anhand eines CAD-Datensatzes. Ausgestattet mit WLAN und OPC/UA-Protokoll, ist der Sensor für eine vernetzte Produktion und Industrie 4.0 vorbereitet.

Multi-Stereo-Sensor mit 3D-Punktewolkentechnologie

Mit einem neu entwickelten Beleuchtungsverfahren und Vier-Kamera-Technologie wird jede Bauteilform und Container-Typ mit Scanzeiten von deutlich unter einer Sekunde erfasst, betont ISRA. Redundante Bildinformationen mit höchster Auflösung und erweiterte zusätzliche Kamera-Blickwinkel sorgen für die detaillierte Objekterkennung – auch bei glänzenden Oberflächen oder hoher Verschattung innerhalb des Containers.

Für diese Multi-Stereo-Verfahren mit dem PowerPICK3D-Sensor erfassen vier integrierte Kameras die abzugreifenden Bauteile an der Container-Oberfläche. Automatisch erstellt das System eine optimierte Greiffolge und berechnet die Roboterbahnen. Da aufgrund der Quad-Kamera-Ausstattung verschiedene Kamerawinkel verfügbar sind, bleiben die Multi-View-Aufnahmen des Sensors auch bei Abschattungen im Blickfeld des Sensors oder Lichtreflektionen an den Bauteiloberflächen zuverlässig.

Wie andere Bin-Picking-Lösungen von ISRA generiert PowerPICK3D eine dichte Punktwolke, um das Innere eines Behälters zu erfassen. Aus diesen unstrukturierten Informationen extrahiert das System mit den Daten einer CAD-Vorlage die abzugreifenden Bauteile. Da das System neue Teilegeometrien anhand eines CAD-Datensatzes erlernt, ist die Anzahl detektierbarer Bauteile laut Hersteller nahezu unbegrenzt. Das eingesetzte Zufallsmuster liefert großflächig alle notwendigen Referenzpunkte, um die gesamte Oberfläche des Inhalts präzise zu erfassen.

Diese Bin-Picking-Lösungen mit WLAN-Ausstattung sind für Container-Größen von 600 mm x 400 mm x 400 mm bis 2,40 m x 1,50 m geeignet. Zur Kooperation mehrerer Sensoren mit dem Roboter ist ein Kommunikationsprotokoll integriert. Alle Bin-Picking-Systeme haben ein Bediener-Interface mit intuitivem Kachel-Design für die Bedienung ohne Expertenkenntnisse, wie der Hersteller betont.

Mensch-Roboter-Kollaboration – Neue Perspektive der industriellen Robotik

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