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Vollautomatische Kommissionierung unbekannter Produkte aus Schüttgut

Selbst ist der Roboter

Räumliches Sehen

Zwei 3D-Kameras vom Typ Ensenso N35 liefern dem System die nötigen Bilddaten. Sie arbeiten nach dem Projected-Texture-Stereo-Vision-Verfahren. Jedes Modell verwendet jeweils zwei CMOS-Sensoren sowie einen Projektor, der Hilfsstrukturen auf das aufzunehmende Objekt projiziert - auch bei schwierigen Lichtverhältnissen. Das Verfahren folgt damit dem Prinzip des räumlichen Sehens (Stereo Vision), das dem menschlichen Sehvermögen nachempfunden ist. Das Ergebnis ist eine 3D-Punktewolke als Grundlage für die benötigten räumlichen Objektinformationen. Zur Einbindung der Kameras wird das Ensenso SDK genutzt. Neben Wizards für ein einfaches Setup und zur Unterstützung der Kamerakalibrierung der 3D-Kameras beinhaltet es die Möglichkeit zur GPU-basierten Bildverarbeitung für eine noch schnellere 3D-Datenverarbeitung. Außerdem ermöglicht es die in diesem Fall erforderliche Ausgabe einer einzigen 3D-Punktewolke aller im Mehrkamerabetrieb eingesetzten Kameras sowie die Live-Komposition der 3D-Punktwolken aus mehreren Blickrichtungen.

Aufbau der Anlage

Die erste Kamera ist über der Quellkiste installiert, um diese als Kollisionsobjekt in der Bahnplanung des Roboterarms berücksichtigen zu können. Hier werden die unbekannten Teile präsentiert und die Punktewolke für die Griffpunktsuche erzeugt. Letzteres geschieht mithilfe der Software Mikado ARC (Adaptive Robot Control) von Optonic. Sie kombiniert die 3D-Stereovision-Kameratechnik von Ensenso mit einer leicht konfigurierbaren, adaptiven Robotersteuerung. Das Ergebnis ist eine vollständige 3D-Robot-Vision-Lösung für Bin Picking und Teile-Handling mit einem autonom arbeitenden Roboter, wie ihn Autopick liefert. Statt vorgegebenen, eingelernten und fest definierten Bahnen zu folgen, orientiert er sich selbständig im Arbeitsraum und reagiert auf jede Situation. Die zweite Kamera befindet sich über der Zielkiste. Hier werden freie Ablagepositionen gesucht. Zudem wird die Z-Höhe des Kisteninhaltes ermittelt, um diese bei der Bestimmung der Ablageposition berücksichtigen zu können. Entscheidend ist eine gleichmäßige Belegung der Zielkiste sowie ein sensitives Ablegen der Produkte. Letzteres ist insbesondere bei der Kommissionierung zerbrechlicher Teile von größter Wichtigkeit. Die Bildaufnahme erfolgt asynchron zum Verfahren des Roboters, um taktzeitoptimiert arbeiten zu können. "Wir haben uns für die Ensenso N35 aufgrund ihrer kompakten Bauweise und der hohen Punktwolkenqualität entschieden. Für das betrachtete Sichtfeld ist die N-Serie ideal. Die Konfiguration der Kamera kann einfach und präzise auf das jeweilige Produktportfolio abgestimmt, bzw. auch während des Prozesses angepasst werden", erklärt der Systemverantwortliche bei PSB Intralogistics. Über die Schnittstelle in das Lagerverwaltungssystem werden Griffinformationen und Kommissionieraufträge ausgetauscht.

IDS Imaging Development Systems GmbH

Dieser Artikel erschien in ROBOTIK UND PRODUKTION 5 (September) 2021 - 15.09.21.
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