Industrieroboter werden mit 3D-Vision-Systemen ausgestattet. Diese Ausstattung ermöglicht es ihnen, Fehler zu erkennen, Teile präzise zu entnehmen, Codes zu scannen und Objekte zu zählen.

Der Prozess beginnt, wenn der Sensor die Anwesenheit eines Objekts ermittelt. Dann aktiviert der Sensor eine Lichtquelle, die auf das Objekt gerichtet ist. Die 3D-Kamera erfasst daraufhin Bilder des Objekts. Nach der Aufnahme des Bildes verarbeiten Bildprozessoren das Bild zu einem digitalen Format. Die verarbeiteten Daten werden an die Robotersoftware gesendet. Mithilfe von Deep-Learning-Trainingsmodulen nutzt die Software diese Daten, um die Objekte präzise zu erfassen und zu analysieren.

1. BV steht für Bildverarbeitung  

2. HMI steht für Human-Machine Interface

3. EMV steht für Elektromagnetische Verträglichkeit

Ein 3D-visiongeführter Roboter kann Luftkompressorteile greifen und montieren. Er kann auch Stahlstangen etikettieren und entnehmen. Zudem ist er in der Lage, Schwenklager in einer Produktionslinie zu kleben und zu schmieren. Für diese Aufgaben werden im 3D-Vision-System koordinierte Aktivitäten durchgeführt. Dieses System besteht aus verschiedenen Komponenten, die so programmiert sind, dass sie seriell miteinander kommunizieren.

2D- oder 3D-Kamera

Die Kamera ist die zentrale Komponente des Bildverarbeitungssystems. 3D-Vision-Kameras erfassen Werkstücke und bieten ein umfassendes Sichtfeld für präzise Details. 

In industriellen Umgebungen müssen 3D-Kameras besondere Herausforderungen bewältigen, dazu zählen Vibration, Umgebungslicht, hohe oder niedrige Temperaturen und Staub. Diese Faktoren beeinflussen die Leistungsfähigkeit der Kamera erheblich. Daher ist die Wahl der richtigen 2D- oder 3D-Kamera entscheidend.

Die Bildqualität hängt von der Auflösung ab: Eine hochauflösende 3D-Kamera wie die Mech-Eye LSR L-GL liefert Bilder mit hoher Pixelanzahl, was eine präzise Objekterkennung auch bei großen Arbeitsabständen ermöglicht.

Beleuchtung

Beleuchtung ist eine entscheidende Komponente eines Bildverarbeitungssystems, da sie die Qualität der von der Kamera erfassten Merkmale beeinflusst. Einige 3D-Kameras funktionieren gut unter verschiedenen Beleuchtungsbedingungen, während andere eine Anpassung der Lichtintensität benötigen, um die Punktwolken genau zu erfassen.

Kommunikationsschnittstelle

Die Kommunikationsschnittstelle steuert das gesamte Bildverarbeitungssystem und ermöglicht die Kommunikation zwischen diesem System und der Bildverarbeitungssoftware. Für einen reibungslosen Ablauf industrieller Prozesse müssen die Systemdaten effizient an die Software übertragen werden.

Jeder Schritt in einem Bildverarbeitungssystem ist systematisch und genau berechnet – von der Objekterkennung bis zur digitalen Bildübertragung.

Schritt 1: Bilddetektion und Beleuchtung

Sobald das System eingerichtet ist und Objekte im Erfassungsbereich sichtbar werden, erkennt ein Sensor das Objekt und beleuchtet es gezielt. Diese Vorbereitung ermöglicht es der 3D-Kamera des Roboters, präzise Bilder der Objekte aufzunehmen. Diese Phase bildet die Grundlage für den Erfolg aller nachfolgenden Schritte.

Schritt 2: Bilderfassung und -verarbeitung

Nach der Vorbereitung der Bilderfassungsumgebung löst der Sensor die Kamera aus, um ein Bild des Objekts aufzunehmen. Das Bild wird digitalisiert und dann zur Speicherung und Verarbeitung an die installierte Bildverarbeitungssoftware übertragen.

Schritt 3: Digitale Datenkommunikation

In der Phase der digitalen Datenkommunikation werden die Befehle über Kommunikationsprotokolle an den Roboter gesendet. Die Daten des Bildverarbeitungssystems werden an die Softwareprogramme übertragen.

Die KI- und 3D-Vision-Roboterlösungen von Mech-Mind decken eine Vielzahl industrieller Anwendungen ab. Mech-Mind Vision-Systeme werden insbesondere in der Fertigungsindustrie zum Depalettieren und Palettieren von Kartons eingesetzt. Weitere industrielle Anwendungen der Mech-Mind KI + 3D Vision-Systeme umfassen:

Maschinenbeladung

In der Maschinenbeladung kommen intelligente Roboter in Fertigungsunternehmen zum Einsatz, um Maschinen in automatisierten Prozessen zu beladen. Mithilfe spezialisierter Programmiersoftware laden die Roboter Materialien in die Maschine und entladen anschließend das fertige Produkt oder Bauteil. Diese Lösung erhöht die Produktionsleistung, reduziert Verletzungsfälle und senkt die Kosten. Ein Beispiel ist die Integration der KI + 3D-Industrieroboterlösung von Mech-Mind in eine Produktionslinie für Bremsscheiben:  Die Produktivität wurde gesteigert, Verletzungen minimiert und die herausfordende Lichtsituation erfolgreich bewältig.

Montage, Lokalisierung und Kleben

Montageunternehmen profitieren von intelligenten Robotern, die Bauteile präzise und schnell erkennen, entnehmen und montieren können. In der Automobilindustrie haben Fertigungsunternehmen beispielsweise die manuelle Radmontage durch automatisierte Radmontage mittels Robotern ersetzt. Dieser Wechsel hat sowohl die Produktivität gesteigert als auch die Betriebskosten und Fehlerquote gesenkt.

Kommissionierung

Kommissionierung ist eine arbeitsintensive Aufgabe, die häufig durch geringe Geschwindigkeit und hohe Fehleranfälligkeit gekennzeichnet ist. Der Einsatz von KI- und 3D-Vision-gesteuerten Robotern zur Kommissionierung und Verpackung von Waren löst diese Probleme, indem Zählfehler minimiert, die Effizienz gesteigert und ein hohen Output ermöglicht wird. Im E-Commerce sind Kommissionierung und das Abzählen besonders wichtige Tätigkeiten. In einem Anwendungsfall von Mech-Mind, in dem KI- und 3D-Industrieroboterlösungen kombiniert werden, kann das Unternehmen diese Roboterlösungen nahtlos in bestehende Logistiksysteme integrieren und so einen reibungslosen Betrieb über alle Systeme hinweg gewährleisten.

Intelligente Roboter haben die Mängel traditioneller Systeme beseitigt und damit die Arbeitsweise von Unternehmen durch automatisierte Betriebsabläufe revolutioniert. Die KI- und 3D-Vision-Roboterlösungen von Mech-Mind bieten hierfür umfassende Lösungen. Wie unsere Anwendungsfälle zeigen, decken diese Lösungen die Bereiche Fertigung, Montage, Metall- und Maschinenbau sowie Logistik ab. Für weiterführende Beratung stehen Ihnen die Experten von Mech-Mind gerne zur Verfügung.