Picking dei contenitori per la gestione automatica delle macchine
Rilevamento affidabile degli oggetti per i robot pick-and-place
Una produzione efficiente si basa sulla gestione automatizzata delle macchine. Il bin picking, ovvero il prelievo robotizzato di pezzi posizionati in modo casuale da un supporto di carico, è una tecnologia chiave per questo scopo. Grazie a una soluzione di visione composta da una telecamera 3D e da un software intelligente, i robot rilevano, localizzano e prelevano in modo affidabile componenti, pezzi e materiale sfuso. Questo porta a tempi di ciclo più brevi e a una maggiore produttività.
Modulo CADMatch 3D: Afferramento sicuro senza collisioni in tempo reale
Gli ostacoli più difficili da superare quando si devono afferrare dei componenti sono la varietà degli stessi, la loro disposizione densa e caotica nel contenitore e le condizioni di illuminazione non ideali. Le parti spesso si sovrappongono, possono essere scure o aggrovigliate e altamente riflettenti. Ciò rende difficile per il robot distinguerli e identificare i punti di presa.
Il modulo 3D CADMatch, supportato dall'intelligenza artificiale, consente il rilevamento preciso e il calcolo del punto di presa in base alle immagini della telecamera e ai dati CAD memorizzati dei rispettivi pezzi. Il software rileva i pezzi fortemente sovrapposti e a simmetria di rotazione nei supporti di carico monovarietali in modo affidabile e con tempi di ciclo ridotti, indipendentemente dalla loro posizione o orientamento.
Posizionamento e priorità dei pezzi
Un modello CAD addestrato della parte da afferrare viene memorizzato nel modulo 3D CADMatch. 3D CADMatch confronta questo modello CAD con la nuvola di punti 3D del contenuto del contenitore, generata dalla telecamera 3D. Ciò consente al software di identificare le singole parti nella nuvola di punti, anche se sono sovrapposte o parzialmente oscurate. Calcola la posizione esatta di ogni singolo pezzo lungo le coordinate X, Y e Z e l'orientamento nello spazio per una pianificazione efficace del prelievo. Il software dà priorità ai pezzi più accessibili e non coperti.
Determinazione dei punti di presa per il Bin Picking flessibile
Il modulo 3D CADMatch calcola i punti di presa ottimali (uno o più per parte) per il robot in base alla posizione determinata. Utilizza le informazioni sulle posizioni di presa adatte dal modello CAD e i modelli di pinza memorizzati (pinza a due dita o pinza ad aspirazione). Il software tiene conto di fattori quali la stabilità della presa e l'accessibilità del braccio robotico e della pinza. Un altro fattore è l'assenza di collisioni della pinza grazie a un controllo opzionale delle collisioni con il supporto di carico e, a seconda della configurazione, con altre geometrie (ad esempio la nuvola di punti).
I punti di presa sono definiti una volta nel modello CAD e possono essere controllati nell'interfaccia web e regolati se necessario. Durante il funzionamento, CADMatch fornisce automaticamente le pose di presa calcolate al sistema robotico. Il risultato è un elenco di punti di presa prioritari per ogni pezzo.
La pianificazione precisa del percorso del robot evita le collisioni
Il controllo di collisione opzionale assicura che la pinza definita non entri in collisione con il contenitore o con l'area circostante quando si avvicina ai punti di presa. Ciò riduce i tempi di inattività e i danni al sistema. Il software fornisce le pose di presa senza collisioni in formati di coordinate adeguati. L'effettiva pianificazione del percorso e la generazione dei comandi di movimento avvengono nel sistema robotico o in un controllore di livello superiore.
Parametrizzazione intuitiva anziché programmazione
Utilizzando l'interfaccia utente basata sul web, gli utenti di solito parametrizzano il software nel seguente ordine:
Selezionare il modello CAD della parte e controllare i punti di presa memorizzati
Configurazione del supporto di carico e dell'area di lavoro (regione di interesse)
Attivare facoltativamente il controllo delle collisioni e selezionare i modelli di pinze.
Definire il tipo di pinza (pinza a due dita o pinza ad aspirazione)
In pratica, spesso viene generata una nuova immagine dopo ogni processo di presa. La nuvola di punti aggiornata consente al robot di continuare a lavorare in modo affidabile anche se le parti sono scivolate.
Una volta parametrizzati i modelli CAD, è molto più facile impostare nuove attività di prelievo per altri pezzi.
3D CADMatch: Tutto per il Bin Picking in un unico software
Alta precisione: Afferra in modo estremamente preciso i pezzi confusi, anche se di forma complessa e vicini tra loro.
Aumento della produttività: Il calcolo affidabile dei punti di presa in tempo reale ottimizza i tempi di ciclo e riduce gli scarti e le rilavorazioni. Si tiene conto delle direzioni di presa preferite e dei diversi tipi di pinze.
Funzionalità plug and play: Grazie all'interfaccia web basata su browser, il software delle telecamere stereo Basler può essere parametrizzato e attivato in modo intuitivo, anche da operatori senza conoscenze specialistiche approfondite. I punti di presa possono essere impostati e regolati in modo interattivo, velocizzando notevolmente la messa in funzione.
Facile integrazione: Come parte del software modulare pylon, il modulo 3D CADMatch può essere perfettamente integrato nelle applicazioni robotiche esistenti.
Due modelli CAD sono inclusi come modelli nella fornitura.
Componenti del sistema robotico 3D di bin picking
Oltre al modulo 3D CADMatch, la telecamera 3D Basler stereo visard o stereo ace e i componenti di accoppiamento costituiscono la base tecnologica del sistema di visione. Le telecamere garantiscono un rilevamento preciso della profondità della scena registrata.
Una soluzione completa per tempi di ciclo rapidi
I componenti hardware compatibili possono essere configurati rapidamente e integrati nell'applicazione di bin picking come sistema completo:
La telecamera Stereo visard è montata sul braccio del robot (on-arm) o, in alternativa, la Stereo ace è montata staticamente sopra il supporto di carico (off-arm). Il firmware di bordo preinstallato consente la messa in funzione plug-and-play.
Il Cubo per telecamera 3D è un computer di bordo che fornisce la potenza di calcolo necessaria per 3D CADMatch. È obbligatorio per l'utilizzo di 3D CADMatch e può elaborare fino a quattro telecamere stereo contemporaneamente, a seconda della variante.
Il proiettore opzionale Randomdot Projector proietta un modello di punti sulla superficie per ottenere ulteriori informazioni sulla profondità su superfici lisce. È utile se il proiettore di punti integrato nell'asso stereo non è sufficiente o se il visore stereo viene utilizzato senza proiettore.
Illuminazione: La luce aggiuntiva minimizza i riflessi e mette in risalto i contorni profondi. Offriamo un'ampia scelta di luci per questo scopo.
Facile integrazione nell'applicazione robotica
L'integrazione di un sistema di telecamere nel controller del robot è essenziale e un fattore cruciale per l'efficienza e l'affidabilità delle applicazioni robotiche.
Con la sua interfaccia Ethernet, la telecamera Basler Stereo Visard garantisce una trasmissione dei dati stabile e veloce e consente una facile integrazione nei sistemi esistenti.
Interfacce software disponibili per un'ampia gamma di marchi di robotica, come ad esempio: ABB, FANUC, Franka Robotics e Fruitcore Robotics. Siamo i fornitori di interfacce software per il controllo delle telecamere diKUKA, Techman Robot, Universal Robotse Yaskawa Motoman Robotics.
Anche l'integrazione di speciali sistemi di presa, come la presa a vuoto diLARD, ècoperta dalle interfacce software.
Telecamere stereo Basler: La precisione incontra la qualità
Le telecamere stereo Basler sono note per l'elevata qualità delle immagini, il basso rumore e la buona fedeltà dei colori. Costituiscono una base adeguata per CADMatch per valutare i dettagli e i bordi anche in scene complesse.
Stereo visard
Sul braccio: Montaggio sul braccio del robot
Telecamera senza proiettore, ma con elaborazione a bordo delle immagini di profondità
Risoluzione inferiore (ad es. 1,2 MP)
Linea di base più piccola, quindi campo di misura o distanza minima inferiore
Precisione o risoluzione di profondità fino a 0,04 mm a una distanza di 0,2 m.
I moduli a bordo per il bin picking facilitano l'integrazione
Conclusione: la telecamera è particolarmente adatta se il campo di lavoro è breve (ad esempio, 1 m) e la telecamera è montata sul robot.
Stereo ace
Fuori braccio / statico: La telecamera è montata sopra il supporto di carico
Telecamera stereo attiva con proiettore di pattern incorporato
Risoluzione più elevata (ad es. 5 MP)
Linea di base più ampia, quindi maggiore campo di misura o distanza minima
Accuratezza o risoluzione di profondità fino a 1,8 mm a una distanza di 5 m.
Conclusione: se le parti hanno una distanza sufficiente dal sensore (ad esempio, un contenitore di dimensioni medio-grandi) e per la differenziazione è necessaria un'alta risoluzione, lo Stereo ace è un'ottima soluzione. La determinazione del punto di presa successivo può avvenire mentre il robot sta ancora eseguendo un compito precedente.
La nostra soluzione di visione, composta da una telecamera 3D e da un software intelligente, riconosce con precisione gli oggetti e calcola in tempo reale i punti di presa sicuri. Di conseguenza, il bin picking rimane affidabile anche in condizioni difficili, con tempi di ciclo ridotti e massima disponibilità del sistema.
Prodotti per il bin picking con telecamere di visione stereo 3D e modulo 3D CADMatch
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In che modo la tua applicazione di bin picking può beneficiare di questa soluzione?
Riconoscimento 3D robusto: Riconoscimento affidabile dei pezzi in tempo reale dalle informazioni di profondità e dalla corrispondenza CAD, anche in presenza di forti riflessi e di situazioni di impilamento complesse. Riduzione del tasso di errore.
Aumento dell'efficienza: l'automazione delle attività manuali attraverso una rapida elaborazione dei dati porta a tassi di ciclo più elevati.
Scalabilità:
Nessuna conoscenza specialistica: Non è richiesta alcuna competenza in materia di IA. Addestriamo il modello AI sulla base di dati sintetici provenienti dal modello CAD del pezzo fornito.
Risparmio di tempo e di costi: Il riutilizzo di modelli CAD addestrati può ridurre i costi di sviluppo e rappresenta un'alternativa economica ai metodi 3D classici, come la triangolazione laser o la luce strutturata, in molte applicazioni.
Software applicativo Basler per la robotica
Un'ampia selezione di moduli software 3D specifici per l'applicazione fornisce soluzioni per la tua applicazione specifica. I moduli possono essere facilmente attivati sulla serie di telecamere stereo Basler e azionati in modo intuitivo tramite l'interfaccia standard del sensore'. Utili componenti hardware opzionali possono ottimizzare ulteriormente il funzionamento delle telecamere.
Application Software for Robotics