Bin-Picking („Der Griff in die Kiste“)

Bin-Picking mit 3D-Roboter

GRUNDPRINZIP

Kombination der CAD-Datei des Bauteils mit allen 3D-Messungen, die in der Arbeitsumgebung durchgeführt werden. Hierzu gehören die zu greifenden Bauteile und die Umgebung (Behälter oder ähnliches). Der Vergleich der gescannten virtuellen Punktwolke mit dem CAD-Modell des Bauteils ermöglicht die Lokalisierung der Bauteile in der Arbeitsumgebung. Die patentierte Software eyesberg3D sorgt dafür, dass das Greifen des Bauteils kollisionsfrei erfolgt. Der Roboter erhält in Echtzeit die Position des zu greifenden Bauteils und räumt den Behälter Stück für Stück vollständig leer.

ANFORDERUNGEN DER INDUSTRIE

  • Automatisierung des Greifvorgangs, auch bei komplexen, als Schüttgut vorliegenden Bauteilen
  • Vermeidung von Verpackungsmehrkosten
  • Sicherstellung eines intensiven und konstanten Arbeitstaktes (4 bis 12 Sekunden pro erfasstem Bauteil je nach Größe des Roboters, der allgemeinen Konfiguration und ob im Parallelbetrieb gescannt wird oder nicht …)
  • Sicherstellung einer präzisen, wiederholgenauen und prozesssicheren Positionierung der erfassten Bauteile (ca. 0,1 mm / 0,5 mm je nach Größe des Bauteils)
  • Sicherstellung eines zuverlässigen Greifvorgangs ohne Kollision mit der Arbeitsumgebung

Prozessablauf

01

Scannen

Der cirrus3D scannt die reale Arbeitsumgebung in Form einer 3D-Punktwolke.

02

Lokalisieren

Ausgehend von diesen 3D-Messungen lokalisiert die Software eyesberg3D das am besten zu greifende Bauteil durch Vergleich mit dem CAD-Modell. Zur Sicherstellung des Greifvorgangs werden die Bereiche von überlappenden Bauteilen in 3D simuliert, indem eine virtuelle Arbeitsumgebung entworfen wird. Die Software übernimmt auch das Berechnen der Roboterbahn, um jegliche Kollision mit der Arbeitsumgebung zu vermeiden.

03

Greifen

Der Roboter erhält die Position (3 Koordinaten für die Verschiebung) und die Ausrichtung (3 Koordinaten für die Rotation) des zu greifenden Bauteils sowie eine „Auswahlmöglichkeit“ aus den verschiedene Greifstrategien, die dem Roboter mit der eyesberg3D-Technologie vorher eingelernt wurden. Das Roboterprogramm wählt dann aus diesen Strategien entsprechend den eigenen Einschränkungen (Zugänglichkeit, Koordinatensingularitäten usw.) eine Strategie und greift das erreichbare Bauteil.

04

Roboterbahnplanung

Der Sensor steuert die Roboterbahnplanung innerhalb des Behälters beim „bin picking“. Die Entwicklung und Integration des Roboterprogramms ist einfacher und die Kosten werden gesenkt. Darüber hinaus wird das Kolisiomsmanagment an den Roboter gesendet (um den Behälter und die Umgebung zu meiden), welches es dem Roboter ermöglicht, in den Behälter einzutauchen. Eine vereinfachte und schnellere Integration, bei höchster Produktivität: schneller ROI