Sélection de bacs pour la gestion automatisée des machines
Détection fiable d'objets pour les robots pick-and-place
L'efficacité de la production repose sur l'automatisation de la gestion des machines. Le prélèvement en bacs, c'est-à-dire le prélèvement robotisé de pièces positionnées de manière aléatoire sur un support de charge, est une technologie clé à cet égard. Grâce à une solution de vision composée d'une caméra 3D et d'un logiciel intelligent, les robots détectent, localisent et prélèvent de manière fiable des composants, des pièces et des matériaux en vrac. Cela permet de réduire les temps de cycle et d'augmenter la productivité.
Module CADMatch 3D : Préhension sûre et sans collision en temps réel
Les obstacles les plus difficiles à surmonter pour saisir les pièces sont leur variété, leur disposition dense et chaotique dans le conteneur et les conditions d'éclairage sombres. Les pièces se chevauchent souvent, peuvent être sombres ou enchevêtrées et très réfléchissantes. Il est donc difficile pour le robot de les distinguer et d'identifier les points de préhension.
Le module 3D CADMatch, soutenu par l'IA, permet une détection précise et le calcul du point de préhension sur la base des images de la caméra et des données CAO stockées des pièces concernées. Le logiciel détecte de manière fiable et avec des temps de cycle réduits les pièces qui se chevauchent fortement et qui présentent une symétrie de rotation dans les porte-charges monovariétaux, quelle que soit leur position ou leur orientation.
Positionnement et hiérarchisation des pièces
Un modèle CAO entraîné de la pièce à saisir est stocké dans le module 3D CADMatch. 3D CADMatch compare ce modèle CAO avec le nuage de points 3D du contenu du conteneur, généré par la caméra 3D. Cela permet au logiciel d'identifier des pièces individuelles dans le nuage de points, même si elles se chevauchent ou sont partiellement masquées. Il calcule la position exacte de chaque pièce selon les coordonnées X, Y et Z et l'orientation dans l'espace pour une planification réussie du prélèvement. Le logiciel donne la priorité aux pièces non couvertes les plus accessibles.
Détermination des points de préhension pour le prélèvement flexible de bacs
Le module 3D CADMatch calcule les points de préhension optimaux (un ou plusieurs par pièce) pour le robot en fonction de la position déterminée. Il utilise les informations sur les positions de préhension appropriées du modèle CAO ainsi que les modèles de préhension enregistrés (préhension à deux doigts ou préhension par aspiration). Le logiciel tient compte de facteurs tels que la stabilité de la prise et l'accessibilité du bras du robot et de la pince. Un autre facteur est la nature sans collision de la pince grâce à un contrôle optionnel des collisions avec le support de charge et, selon la configuration, avec d'autres géométries (par exemple, un nuage de points).
Les points de saisie sont définis une fois dans le modèle CAO et peuvent être vérifiés dans l'interface web et ajustés si nécessaire. Pendant le fonctionnement, CADMatch fournit automatiquement les positions de préhension calculées au système robotique. Le résultat est une liste de points de préhension prioritaires par pièce.
La planification précise de la trajectoire du robot permet d'éviter les collisions
Le contrôle de collision optionnel garantit que le préhenseur défini n'entre pas en collision avec le conteneur ou la zone environnante lorsqu'il s'approche des points de préhension. Cela permet de réduire les temps d'arrêt et les dommages causés au système. Le logiciel fournit les positions de préhension sans collision dans des formats de coordonnées appropriés. La planification de la trajectoire et la génération des commandes de mouvement s'effectuent dans le système robotique ou dans un contrôleur de niveau supérieur.
Paramétrage intuitif au lieu de la programmation
En utilisant l'interface utilisateur web-based , les utilisateurs paramètrent généralement le logiciel dans l'ordre suivant :
Sélectionner le modèle CAO de la pièce et vérifier les points de préhension enregistrés
Configurer le support de charge et la zone de travail (région d'intérêt)
Activation optionnelle du contrôle des collisions et sélection des modèles de pinces
Définir le type de pince (pince à deux doigts ou pince à succion)
Dans la pratique, une nouvelle image est souvent générée après chaque processus de saisie. Le nuage de points actualisé permet au robot de continuer à travailler de manière fiable même si des pièces ont glissé.
Une fois les modèles CAO paramétrés, il est beaucoup plus facile de définir de nouvelles tâches de prélèvement pour d'autres pièces.
3D CADMatch : Tout ce qu'il faut pour le prélèvement des bacs dans un seul logiciel
Haute précision : Saisie extrêmement précise des pièces enchevêtrées, même si elles sont de forme complexe et qu'elles se trouvent à proximité les unes des autres.
Productivité accrue: Le calcul fiable des points de saisie en temps réel optimise les temps de cycle et réduit les rebuts et les reprises. Les directions de saisie préférées et les différents types de pinces sont pris en compte.
Fonctionnalité plug and play: Grâce à l'interface web basée sur un navigateur, le logiciel des caméras stéréo Basler peut être paramétré et activé de manière intuitive - même par des opérateurs ne disposant pas de connaissances spécialisées approfondies. Les points de saisie peuvent être définis et ajustés de manière interactive, ce qui accélère considérablement la mise en service.
Intégration facile: Faisant partie du logiciel modulaire pylon, le module 3D CADMatch peut être intégré de manière transparente dans les applications robotiques existantes.
Deux modèles CAO sont inclus comme modèles dans la livraison.
Composants du système robotisé 3D de prélèvement de bacs
Outre le module CADMatch 3D, la caméra 3D stéréo visard ou stéréo ace de Basler et les composants d'adaptation constituent la base technologique du système de vision. Les caméras assurent une détection précise de la profondeur de la scène enregistrée.
Une solution complète pour des cycles rapides
Les composants matériels compatibles peuvent être rapidement configurés et intégrés dans l'application de prélèvement de bacs en tant que système complet :
La caméra Stereo visard est montée sur le bras du robot (on-arm) ou bien le Stereo ace est monté statiquement au-dessus du porte-charge (off-arm). Le micrologiciel préinstallé à bord permet une mise en service prête à l'emploi.
Le 3D Camera Cube est un ordinateur de bord qui fournit la puissance de calcul nécessaire à 3D CADMatch. Il est obligatoire pour l'utilisation de 3D CADMatch et peut traiter jusqu'à quatre caméras stéréo simultanément, selon la variante.
Le Projecteur de points aléatoires optionnel projette un motif de points sur la surface pour obtenir des informations supplémentaires sur la profondeur des surfaces lisses. Il est utile si le projecteur de motifs intégré à la stereo ace n'est pas suffisant ou si la stéréo visard est utilisée sans projecteur.
Éclairage : Un éclairage supplémentaire minimise les reflets et met en valeur les contours profonds. Nous proposons un large choix d'éclairages à cet effet.
Intégration facile dans l’application cible
L’intégration d’un système de caméra dans le contrôleur du robot est essentielle et un facteur crucial pour l’efficacité et la fiabilité des applications robotiques.
Avec son Interface Ethernet, la caméra stereo visardBasler assure une transmission stable et rapide des données et permet une intégration facile dans les systèmes existants.
Interfaces logicielles disponibles pour un large éventail de marques de robotique, telles que : ABB, FANUC, Franka Robotics et Fruitcore Robotics. Nous fournissons lesKUKA,Techman Robot, Universal Robotset Yaskawa Motoman Robotics pour le contrôle de la caméra.
L’intégration de systèmes de préhension spéciaux, tels que Préhenseur De SAINDOUX, sont également couverts par les interfaces logicielles.
Caméras stéréo Basler : La précision au service de la qualité
Les caméras stéréo Basler sont connues pour leur haute qualité d'image, leur faible bruit et leur bonne fidélité des couleurs. Elles constituent une base appropriée pour CADMatch afin d'évaluer les détails fins et les bords, même dans des scènes exigeantes.
Stereo visard
Sur bras : Montage sur le bras du robot
Caméra sans projecteur, mais avec traitement embarqué des images de profondeur
Résolution inférieure (par exemple, 1,2 MP)
Ligne de base plus petite, donc plage de mesure ou distance minimale plus petite
Précision ou résolution en profondeur jusqu'à, par exemple, 0,04 mm à une distance de 0,2 m
Des modules embarqués pour la collecte des bacs facilitent l'intégration
Conclusion : la caméra est particulièrement adaptée si la portée est courte (par exemple < 1 m) et si la caméra est montée sur le robot.
Stereo ace
Hors bras / statique : La caméra est montée au-dessus du porte-charge
Caméra stéréo active avec projecteur de motifs intégré
Résolution plus élevée (par exemple, 5 MP)
Ligne de base plus large, donc plage de mesure ou distance minimale plus importante
Précision ou résolution en profondeur jusqu'à, par exemple, 1,8 mm à une distance de 5 m
Conclusion : si les pièces sont suffisamment éloignées du capteur (par exemple, un conteneur de taille moyenne à grande) et qu'une résolution élevée est nécessaire pour la différenciation, la stereo ace est tout à fait adaptée. La détermination du point de saisie suivant peut avoir lieu alors que le robot est encore en train d'effectuer une tâche précédente.
Notre solution de vision, composée d'une caméra 3D et d'un logiciel intelligent, reconnaît les objets avec précision et calcule les points de saisie sûrs en temps réel. Ainsi, le prélèvement des bacs reste fiable même dans des conditions difficiles, avec des temps de cycle courts et une disponibilité maximale du système.
Produits pour le prélèvement de bacs avec des caméras de vision stéréo 3D et un module CADMatch 3D
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Quels sont les avantages de cette solution pour votre application de collecte de bacs ?
Reconnaissance 3D robuste: Reconnaissance fiable des pièces en temps réel à partir des informations de profondeur et de la correspondance CAO, même en cas de fortes réflexions et de situations d'empilage complexes. Réduction du taux de défaillance.
Efficacité accrue : L'automatisation des activités manuelles grâce à un traitement rapide des données permet d'augmenter les taux de cycle.
Évolutivité : Convient à une large gamme de formes de pièces ainsi qu'à des tailles de conteneurs et de lots.
Pas de connaissances spécialisées: Aucune expertise en matière d'IA n'est requise. Nous formons le modèle d'IA sur la base de données synthétiques provenant du modèle CAO de la pièce fournie.
Gains de temps et d'argent: La réutilisation de modèles CAO formés peut réduire les coûts de développement et constitue une alternative rentable aux méthodes 3D classiques telles que la triangulation laser ou la lumière structurée dans de nombreuses applications.
Logiciel d'application Basler pour la robotique
Six modules logiciels 3D spécifiques à l'application offrent des solutions pour votre application spécifique. Les modules peuvent être facilement activés sur la série de caméras Stereo Basler et utilisés de manière intuitive via l'interface standard du capteur. Des compléments matériels optionnels utiles permettent d'optimiser encore le fonctionnement des caméras.'
Application Software for Robotics