
Die Vorteile von 3D-Kameras im robotergesteuerten Bin Picking
2024-12-26
Die Vorteile von 3D-Kameras im robotergesteuerten Bin Picking
Bin Picking erfolgt in der Regel in der Eingangsphase eines Fertigungsprozesses. Anstelle von traditionellen statischen Vorrichtungen oder vorgefertigten Stapelmustern entleert ein Roboter einen mit Teilen gefüllten Behälter, um ihn beispielsweise auf einen Feeder, ein Förderband oder einen Sortierer für die Weiterverarbeitung in der Anlage zu legen. Die Wahl des Vision-Systems und insbesondere der 3D-Kamera wirkt sich auf die Fähigkeit des Roboters aus, alle Arten von Teilen erfolgreich zu erkennen, zu entnehmen und zu platzieren.
Was ist Bin Picking?
Bin Picking ist eine Anwendung, die hauptsächlich auf zwei Technologien basiert: Robotik und Computer-Vision. Die Verbindung dieser beiden Technologien ermöglicht es, unsortierte und chaotisch angeordnete Teile aus einem Behälter zu entnehmen. Die Teile werden automatisch von einem Roboterarm entnommen, der seine Befehle auf Grundlage der vom Computer-Vision-System durchgeführten Analyse erhält. Das Vision-System analysiert die Szene und erkennt die Positionen der Teile. Darüber hinaus bestimmt es bei jeder Iteration, welches Teil am besten zur Entnahme geeignet ist, und optimiert so den gesamten Prozess. Die Position und Orientierung der Teile werden in einem 3D-Raum festgelegt, sodass der Roboterarm sie in jeder Position aufnehmen kann.
Der Bin Picking Prozess erfordert die folgenden Schritte:
① Erkennen und Lokalisieren der Teile innerhalb des Behälters. Es ist notwendig, ihre Position und Ausrichtung zu kennen.
② Das System muss die Entfernung des Behälters zur Position erkennen und seine Trajektorien im 3D-Raum berechnen.
③ Den Entnahmepfad zu optimieren.
④ Hindernisse in der Umgebung während der Bewegung zu vermeiden.
⑤ Das Objekt oder Teil ordnungsgemäß und ohne Beschädigung zu entfernen.
⑥ Das Objekt oder Teil an seinem Bestimmungsort zu positionieren.
Alle diese Aufgaben werden autonom und in verkürzten Zykluszeiten ausgeführt.
Mit Bin Picking können Sie auch Teile oder heterogeneres Material handhaben, auch wenn diese Aufgaben bisher manuell durchgeführt wurde. Dies ermöglicht die Automatisierung anderer Arten von Aufgaben. Neben dem Vision-System ist auch der mechanische Teil wichtig, da der Endeffektor oder Greifer an die Art der zu entnehmenden Teile angepasst werden muss und die Entnahmewege optimiert werden müssen. Kurz gesagt, Bin Picking ermöglicht es uns, Teile unabhängig von ihrer Geometrie oder ihrem Material zuverlässig zu erkennen und zu entnehmen.
Bin Picking vs. traditionelles Entnehmen und Platzieren

Das traditionelle Entnehmen und Platzieren basiert auf 2D-Vision statt auf 3D-Vision. Der Roboter bewegt sich auf vorher festgelegten Bahnen. Es ist notwendig, die Bahnen zu programmieren, die der Roboter während des Vorgangs wiederholt. Die Teile können nicht zufällig positioniert und ausgerichtet werden, da der Roboter die Operationen ausführt, für die er programmiert wurde, d. h. er platziert das erste bis zum n-ten Teil von einer Position zur anderen.
Im Gegensatz dazu ist Bin Picking ein komplexer Prozess, bei dem zufällig platzierte Teile aus einem Behälter entnommen werden müssen, ohne die Umgebung zu stören. Dazu wird 3D-Vision verwendet, die das Aufnehmen von Teilen in jeder Position und Ausrichtung ermöglicht. Der Roboter passt seine Position und Trajektorie an, um das Teil zu entnehmen und in seiner neuen Position und mit der richtigen Ausrichtung zu platzieren.
Vorteile der Verwendung hochwertiger 3D-Vision im Bin Picking
Leistungsstarke 3D-Vision-Algorithmen:
Geführt von unserem leistungsstarken 3D-Vision-System können die Industrieroboter zufällig gestapelte Materialien erkennen, sogar solche mit dunklen oder reflektierenden Oberflächen und komplexen Strukturen. Anschließend können sie diese präzise aus tiefen Behältern entnehmen, ohne die Komponenten zu beschädigen. Durch die Fähigkeit, Teile, die zum Verklemmen neigen, genau zu identifizieren und dann vorsichtig zu entnehmen, ist kein menschliches Eingreifen mehr erforderlich.
Größere Flexibilität:
Mit dem Ziel, die Effizienz zu steigern und gleichzeitig Produktionsfehler zu reduzieren, nutzt Mech-Mind hochmoderne Bahnplanungsalgorithmen, um Bin-Picking-Robotern zu ermöglichen, Kollisionen zu vermeiden, während sie sich durch eine aktive Arbeitsumgebung bewegen. Dadurch wird das Risiko einer Beschädigung sowohl der Komponenten als auch der Maschinen selbst erheblich verringert, was kostspielige Ausfallzeiten und Materialverschwendung verhindert. Dank der zusätzlichen Flexibilität unserer robusten Computer-Vision und Bahnplanungsalgorithmen wird eine nahtlose Produktion ermöglicht. Selbst schwere Teile können schnell und mit einer Präzision bewegt werden, die mit herkömmlichen Methoden schwer zu erreichen ist.
Niedrigere Betriebskosten und höhere Produktivität:
Intelligente Behälterkommissionierung ist in Bezug auf Konsistenz und Effizienz weit überlegen. Sie sind in der Lage, über Monate hinweg 24 Stunden am Tag zu arbeiten, ohne Unterbrechung, sicher und ohne dass ein Mensch eingreifen muss. Dadurch können Sie und Ihr Team die Produktivität erheblich steigern und gleichzeitig die Arbeitskosten drastisch senken.
Fazit
Höhere Produktivität und niedrigere Betriebskosten sind stets das Bestreben jedes Herstellers, und die 3D-Kamera für robotergesteuertes Bin Picking hat sich bereits in der gesamten Branche durchgesetzt. Durch unser Fachwissen in diesem Bereich hat Mech-Mind Robotics Pionierarbeit bei der 3D-Kamera- und Deep-Learning-Technologie geleistet und wird dies auch weiterhin tun. Profitieren Sie von unserem ständigen Engagement für die Innovation und robuster und effizienter intelligenter Roboterlösungen.
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