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Schnell erfasst

Stereo-3D-Kamera unterstützt Roboter

Eine exakte Positionsbestimmung ungeordneter Teile ist Voraussetzung für einen sicheren Griff des Roboters. Die Stereo-3D-Kamera Ensenso bietet eine Lösung für die 3D-Bilderfassung an, die nicht nur in Sachen Präzision überzeugt, sondern auch in punkto Wirtschaftlichkeit und Schnelligkeit. Die bsAutomatisierung GmbH nutzt die Möglichkeiten der Kamera für ein überaus flinkes Bin-Picking-Projekt.

Bild: IDS Imaging Development Systems GmbHBild: IDS Imaging Development Systems GmbH
Bild: Die Bin-Picking-Roboterzellen der bsAutomatisierung erreichen Taktraten von unter 10sec. Zwei Ensenso N10 Stereo-3D-Kameras sind pro Kiste stationär installiert.

Nach wie vor zählt der 'Griff in die Kiste' zu den am schwierigsten zu lösenden Aufgaben in der robotergestützten Fertigung. Um unsortierte Teile aus einer Gitterbox oder einer Schäferkiste heraus zu greifen, müssen zuerst Form, Größe, Position und Orientierung der Objekte zuverlässig erkannt werden. Erst mit diesen Informationen lässt sich dann ad hoc eine kollisionsfreie Roboterbahn generieren. Doch bereits bei der Erfassung der 3D-Daten beginnt das Problem, denn neben einer hinreichenden Genauigkeit und Vollständigkeit sind auch hohe Taktraten und Prozessstabilität gefordert. Die wenigen bisher angebotenen Lösungen sind entweder zu langsam oder sie erreichen nicht die nötige Prozessstabilität, um auch in der Serienfertigung eingesetzt werden zu können; oder sie sind schlichtweg zu aufwändig. Mit der Stereo-3D-Kamera Ensenso N10 lassen sich jetzt die Ansprüche an Taktrate, Verfügbarkeit und Wirtschaftlichkeit von Robot Vision-Applikationen unter den sprichwörtlichen Hut bringen. Die industrietaugliche Kamera mit USB-Anschluss integriert nicht nur zwei Global Shutter CMOS-Sensoren mit WVGA-Auflösung und eine leistungsfähige Software in einem kompakten Gehäuse, sondern auch einen IR-Patternprojektor. Dieser wirft ein zufälliges Punktmuster auf das aufzunehmende Objekt, womit auf dessen Oberfläche nicht oder schwach vorhandene Strukturen ergänzt bzw. hervorgehoben werden. Denn für das Stereo-Matching werden prägnante Stellen im Bild benötigt. Das Objekt wird dann von den beiden Bildsensoren entsprechend des Stereo-Vision-Prinzips erfasst und mittels der geometrischen Zusammenhänge der Triangulation werden schließlich für jeden Bildpunkt die 3D-Koordinaten rekonstruiert bzw. berechnet. Selbst wenn relativ monotone Bauteile in der Kiste aufgenommen werden, lässt sich so ohne zusätzlichen technischen Aufwand ein praktisch lückenloses, vollflächiges und detailreiches 3D-Bild generieren. Das alles funktioniert in wenigen Millisekunden.

IDS Imaging Development Systems GmbH

Dieser Artikel erschien in inVision 3 2014 - 27.05.14.
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