Cámara de Visión estéreo 3D para bin picking robótico

En muchos entornos de producción, las piezas llegan de forma aleatoria en contenedores, cajas o palés en lugar de estar colocadas ordenadamente para la automatización. Para un robot, esto dificulta la recogida porque debe comprender la posición, la orientación y la accesibilidad de la pieza antes de poder moverse con seguridad.

A cámara 3D para picking en contenedores robótico proporciona al robot los datos de profundidad que necesita para la localización de objetos, el cálculo del punto de recogida y la guía del robot. Cámaras de visión estéreo Genere nubes de puntos que ayudan a automatizar aplicaciones de picking en contenedores, carga de máquinas y despaletizado con mayor flexibilidad que los sistemas mecánicos de alimentación fijos.

Cámara de Visión estéreo 3D para bin picking robótico

¿Qué problema resuelve la recogida robótica en contenedores?

Muchas líneas de producción automatizadas aún dependen de la manipulación manual o de sistemas de alimentación mecánicos. Estas soluciones pueden funcionar bien cuando la gama de piezas es limitada y cada objeto puede presentarse en una posición predecible. Sin embargo, la alimentación mecánica puede volverse complicada cuando:

  • las piezas varían en tamaño o geometría
  • los objetos llegan de forma aleatoria en contenedores o cajas, los lotes cambian con frecuencia
  • las piezas son difíciles de orientar mecánicamente
  • la carga manual es repetitiva o exigente desde el punto de vista ergonómico
  • el proceso requiere más flexibilidad de la que puede proporcionar un alimentador fijo

La recogida robótica en contenedores resuelve esto al permitir que un robot recoja piezas directamente de un contenedor no estructurado o semiestructurado. En lugar de exigir que cada pieza esté preposicionada, el robot utiliza datos de visión para decidir qué pieza puede recogerse a continuación.

El principal desafío no es simplemente detectar el objeto. El robot necesita información 3D utilizable. Debe conocer la posición, la orientación y la accesibilidad del objeto antes de poder realizar una recogida fiable. Aquí es donde la visión estéreo 3D se vuelve valiosa.

Por qué la Visión 2D no es suficiente para la mayoría de las Aplicaciones de bin picking

Una cámara 2D (también llamada cámara matricial) puede ser útil para inspección, clasificación, lectura de códigos o detección de piezas. Pero en el bin picking robótico, el robot debe moverse a través del espacio físico real. Necesita información en profundidad.

Una imagen 2D puede indicar al sistema lo que ve la cámara. Una cámara 3D ayuda al sistema
a comprender dónde está el objeto en el espacio. Para el picking robótico, los datos de profundidad se utilizan para determinar la altura del objeto, la posición y la orientación del objeto, las superficies visibles, los posibles puntos de agarre, la distancia a las paredes del contenedor, la superposición de piezas, los riesgos de colisión

Sin datos 3D, es difícil calcular una trayectoria fiable del robot o determinar qué pieza es realmente accesible. Por este motivo, la visión artificial 3D se utiliza habitualmente para bin picking, machine tending, despaletizado y otras aplicaciones de guiado de robots.

Dónde se utiliza la recogida robótica de contenedores

El bin picking robótico se utiliza cuando las piezas llegan posicionadas aleatoriamente en contenedores, cajas, contenedores o pequeños portacargas. En lugar de utilizar un alimentador mecánico para presentar cada pieza con la misma orientación, un robot utiliza visión 3D cajas, contenedores o pequeños portacargas. En lugar de utilizar un alimentador mecánico alimentador para presentar cada pieza con la misma orientación, un robot utiliza visión 3D para localizar la siguiente pieza accesible y recogerla del contenedor.

Esto hace que el bin picking sea especialmente útil cuando la carga manual es repetitiva, los cambios de orientación de pieza entre ciclos o se necesita automatización flexible para diferentes tipos de piezas.

Piezas metálicas en contenedores

Localice componentes mecanizados, fundidos, estampados o aserrados y calcule los cambios de orientación de pieza adecuados entre ciclos o cuando se requiere automatización flexible para puntos de picking.

Piezas de plástico en cajas

Transfiera piezas moldeadas por inyección a transportadores, utillajes, inspección o procesos de embalaje.

Carga y descarga de máquinas

Recoja piezas en bruto de pequeños portacargas y cargue máquinas CNC, prensas o utillajes.

Componentes industriales

Manipule soportes, carcasas, conectores, elementos de fijación y otros elementos colocados de forma aleatoria componentes posicionados.

Grandes cajas y contenedores

Cubra áreas de picking más grandes utilizando un campo de visión y una distancia de trabajo adecuados distancia.

Cómo las cámaras de Visión estereoscópica admiten la recogida robótica

Un flujo de trabajo típico de picking robótico con visión estéreo 3D se ve así:

  1. 1

    La cámara 3D captura el contenedor, la caja o el palé.

  2. 2

    El sistema de visión estéreo genera datos de profundidad.

  3. 3

    Una nube de puntos 3D representa las superficies visibles del objeto.

  4. 4

    El software identifica piezas, superficies o candidatos de agarre.

  5. 5

    El sistema calcula los puntos de recogida y la pose del objeto.

  6. 6

    Se comprueban las zonas de colisión y el acceso de la pinza.

  7. 7

    Las coordenadas del robot se envían al controlador del robot.

  8. 8

    El robot realiza la recogida y coloca la pieza en el siguiente paso del proceso.

El resultado práctico es la nube de puntos. Estos datos 3D proporcionan al software información sobre las superficies visibles en la escena. A partir de esto, el sistema puede determinar qué objeto es accesible, dónde se encuentra el objeto y cómo debe acercarse el robot a él.

para muchas aplicaciones, la cámara 3D se monta encima o cerca del contenedor. En en otros casos, la cámara puede montarse en el brazo del robot. El mejor montaje la posición depende del tamaño del contenedor, la distancia de trabajo, el movimiento del robot, la pinza diseño y el campo de visión requerido.

Por qué la calidad de la nube de puntos es fundamental para un bin picking fiable

El bin picking robótico es tan fiable como los datos detrás del movimiento del robot movimiento. Si la nube de puntos está incompleta, presenta ruido o está mal alineada con la aplicación, el robot puede no identificar un punto de recogida válido.

Varios factores influyen en la calidad de los datos 3D:

  • Textura de la superficie
  • Reflejos
  • Color del objeto
  • Distancia de trabajo
  • Campo de visión
  • Ángulo de la cámara
  • Solapamiento de piezas
  • Nivel de llenado del contenedor
  • Luz ambiental
  • Tiempo de ciclo requerido
  • Accesibilidad de la pinza

Por ejemplo, las piezas con poca textura o reflectantes pueden ser difíciles para la estereovisión la correspondencia porque el sistema necesita diferencias visibles entre ambas vistas de la cámara vistas. El plástico oscuro, el metal brillante y las características repetidas de los objetos también pueden dificultar hacen que la captura 3D sea más desafiante.

Por eso, la aplicación debe evaluarse antes de seleccionar la cámara. La cámara 3D adecuada para el bin picking robótico depende de las piezas reales, reales contenedor, distancia de trabajo real y tiempo de ciclo real.

VA Imaging Cámara de Visión Estéreo 3D impulsada por Ensenso

Las cámaras 3D de visión estéreo de VA Imaging impulsadas por Ensenso combinan tecnología avanzada de visión estéreo con configuraciones de cámara seleccionadas para exigentes aplicaciones de automatización industrial y robótica. Las cámaras generan datos de profundidad detallados y nubes de puntos fiables para tareas como bin picking robótico, atención de máquinas, despaletización y localización de objetos 3D. Según la aplicación, VA Imaging ofrece modelos estándar VA Choice, así como configuraciones construidas según especificación, adaptadas a la distancia de trabajo, el campo de visión y la calidad de los datos 3D requeridos.

Factores clave de selección para una Cámara de recogida robótica en contenedores

Elegir la cámara 3D adecuada para la recogida robótica en contenedores no consiste únicamente en seleccionar un modelo de cámara. Se trata de ajustar toda la configuración de visión a la aplicación.

Tamaño y forma de la pieza

Las piezas pequeñas, complejas o superpuestas suelen requerir datos 3D más detallados datos que los componentes grandes y simples. La forma de la pieza también afecta estimación de pose y la identificación de un punto de agarre estable.

Acabado superficial

Las superficies reflectantes, oscuras, transparentes o con poca textura pueden ser un desafío. El acabado superficial influye en la selección de la cámara, los ajustes de adquisición, ángulo de montaje y la necesidad de textura proyectada.

Tamaño del contenedor y nivel de llenado

La cámara debe cubrir el área requerida del contenedor manteniendo suficiente detalle para la localización. Los contenedores más grandes pueden requerir un campo de visión más amplio, mientras que las piezas más pequeñas pueden necesitar una mayor densidad de puntos.

Distancia de trabajo

La distancia de trabajo afecta al campo de visión, la densidad de puntos y la profundidad rendimiento. La cámara seleccionada debe coincidir con la posición real de montaje posición en la celda del robot.

Campo de visión

El campo de visión debe cubrir el área de recogida requerida, no necesariamente todo el entorno. El FOV correcto suele ser el área en la que se pueden realizar recogidas válidas.

Diseño del robot y de la pinza

El tamaño de la pinza, la disposición de las ventosas, la apertura de las mordazas, la dirección de aproximación y la holgura también influyen en lo que se considera una recogida válida y accesible.

Calibración mano-ojo

La calibración mano-ojo conecta el sistema de coordenadas de la cámara al robot sistema de coordenadas, lo que permite que el robot se mueva con precisión utilizando el posición 3D calculada.

Integración de software

El sistema completo también necesita software para el procesamiento de nube de puntos, localización de objetos, estimación de pose, planificación de agarre y comunicación con el controlador del robot.

Cómo elegir una Cámara de Visión Estéreo 3D para la recogida robótica de contenedores

Para la recogida robótica en contenedores, la cámara debe capturar el contenedor con suficiente claridad para que el sistema identifique las piezas visibles, comprenda su posición y calcule puntos de recogida utilizables. La cámara de visión estéreo adecuada depende del tamaño del contenedor, las dimensiones de la pieza, el acabado superficial, la posición de montaje y la precisión para una recogida fiable. La distancia de trabajo y el campo de visión ayudan a definir si la cámara puede ver el área de recogida requerida, pero la elección final también depende de las condiciones de la recogida en contenedores. Un contenedor compacto con pequeños portacargas puede requerir un enfoque de cámara diferente al de un contenedor más grande, piezas mezcladas o una tarea de despaletizado.

Cámara 3D B57 VA Choice para la recogida compacta en contenedores robótica

La Cámara 3D B57 VA Choice es un sólido punto de partida para el picking robótico compacto de contenedores. picking robótico de contenedores, picking de portacargas pequeños y machine tending desde contenedores.

Esta opción de cámara es especialmente relevante cuando el espacio en la celda del robot es limitado y la cámara necesita montarse cerca del área de picking. Es una opción práctica para contenedores y cajas más pequeños que requieren datos 3D fiables a partir de una configuración de cámara compacta.

5MP Visión estéreo
GigE Interfaz de cámara
FlexView Proyección de patrones
IP65/67 Carcasa industrial

Aplicaciones típicas

Especialmente relevante cuando la cámara necesita operar cerca del área de picking o encajar dentro de una celda de automatización compacta.

  • Picking robótico compacto de contenedores
  • Picking de portacargas pequeños
  • Picking de piezas desde cajas
  • Guiado de robots en celdas compactas
  • Aplicaciones de visión en brazo y eye-in-hand
Configuraciones VA Choice

Elija el área de picking requerida

Compare las dos configuraciones B57 predefinidas por distancia de trabajo y campo de visión.

Cámara 3D B57 VA Choice con un campo de visión de 800 por 600 milímetros
Cámara 3D B57 VA Choice

Configuración compacta de amplia cobertura

B57-6/900-N/3-BL
Distancia de trabajo 850 mm
Campo de visión 800 × 600 mm

Esta configuración proporciona una cobertura de escena más amplia para celdas robóticas compactas celdas donde la cámara necesita capturar un contenedor o área de picking más grande área desde una distancia de montaje relativamente corta.

Ver configuración
Cámara 3D B57 VA Choice con un campo de visión de 400 por 300 milímetros
Cámara 3D B57 VA Choice

Configuración compacta enfocada

B57-12/975-N/3-BL
Distancia de trabajo 900 mm
Campo de visión 400 × 300 mm

Esta configuración ofrece una vista más enfocada para áreas de picking donde se requieren datos 3D detallados dentro de una zona de trabajo definida.

Ver configuración
Recomendaciones de selección: La configuración final debe ajustarse a las dimensiones de la pieza, el tamaño del contenedor, posición de montaje, características de la superficie y el nivel de detalle de la nube de puntos requerido, en lugar de seleccionarse solo por el campo de visión.

C67 Cámara 3D VA Choice para bin picking 3D con color mejorado y contenedores más grandes

La C67 3D Cámara VA Choice es adecuada para aplicaciones de bin picking robótico aplicaciones que requieren datos 3D detallados, áreas de picking más grandes y información adicional de color RGB.

Con visión estéreo de 5MP, un sensor de color RGB de 8MP integrado y conectividad 5GigE, conectividad, la C67 admite exigentes aplicaciones de guiado de robots, localización de objetos, localización, despaletizado y aplicaciones de manipulación automatizada.

5MP Visión estéreo
8MP RGB imágenes en color
5GigE Interfaz de la cámara
IP65/67 Carcasa industrial

Aplicaciones típicas

Particularmente relevante para aplicaciones que requieren una cobertura más amplia, datos 3D compatibles con color o distancias de trabajo de la cámara más largas.

  • Bin picking robótico
  • Picking de contenedores grandes y cajas
  • Despaletizado y manipulación de palés
  • Localización de objetos 3D
  • Guiado de robots compatible con color
  • Medición industrial 3D
Configuraciones VA Choice

Elija el área de picking requerida

Compare las cuatro configuraciones C67 predefinidas por distancia de trabajo y campo de visión.

C67 3D Cámara VA Choice con un campo de visión de 400 por 300 milímetros
C67 3D Cámara VA Choice

Configuración compacta enfocada

C67-12/28/975-S/7
Distancia de trabajo 900 mm
Campo de visión 400 × 300 mm

Una configuración enfocada para áreas de picking más pequeñas que requieren datos 3D detallados e información de color dentro de una zona de trabajo definida. zona.

Ver configuración
C67 3D Cámara VA Choice con un campo de visión de 600 por 400 milímetros
C67 3D Cámara VA Choice

Configuración compacta equilibrada

C67-8/28/975-S/7
Distancia de trabajo 900 mm
Campo de visión 600 × 400 mm

Una opción equilibrada para contenedores de tamaño medio y áreas de picking donde la cobertura de escena y la adquisición 3D detallada son importantes.

Ver configuración
C67 3D Cámara VA Choice con un campo de visión de 800 por 600 milímetros
C67 3D Cámara VA Choice

Configuración compacta de área amplia

C67-6/16/975-S/7
Distancia de trabajo 900 mm
Campo de visión 800 × 600 mm

Proporciona una cobertura de escena más amplia para contenedores más grandes, cajas y células de automatización manteniendo una distancia de trabajo relativamente corta distancia.

Ver configuración
C67 3D Cámara VA Choice con un campo de visión de 1200 por 1000 milímetros
C67 3D Cámara VA Choice

Configuración de gran volumen

C67-8/16/2200-M/7
Distancia de trabajo 1800 mm
Campo de visión 1200 × 1000 mm

Diseñado para contenedores más grandes, despaletizado y picking amplio áreas donde la cámara debe capturar un volumen de trabajo mayor desde más lejos.

Ver configuración
Consejos de selección: La configuración final debe coincidir con las dimensiones del contenedor, el tamaño de la pieza, posición de montaje, distancia de trabajo requerida, características de la superficie, requisitos de color y el detalle requerido de la nube de puntos.
¿Necesita ayuda para seleccionar una configuración?

Hable sobre su aplicación de bin picking robótico

VA Imaging puede ayudar a comparar el campo de visión requerido, la distancia de trabajo distancia, características de la pieza, posición de montaje y datos 3D Requisitos para su aplicación.

Elección entre las cámaras 3D B57 y C67 impulsadas por Ensenso

Al comparar las cámaras de visión estéreo B57 VA Choice y C67 VA Choice impulsadas por Ensenso, comience comprobando si la distancia de trabajo y el campo de visión coinciden con el tamaño del contenedor y la posición de montaje disponible. Después de eso, compare los requisitos de la aplicación.

La interfaz de la cámara es otra diferencia importante entre las dos series. La Serie B utiliza una interfaz 1GigE estándar, mientras que la Serie C admite 5GigE para una transferencia de datos de mayor ancho de banda. Esto debe considerarse junto con la distancia de trabajo, el campo de visión, los requisitos de color y el rendimiento de adquisición requerido.

Como directriz general, la Ensenso B57 VA Choice es un sólido punto de partida para el bin picking robótico compacto y de corto alcance y el machine tending. La Ensenso C67 VA Choice debe considerarse para configuraciones más grandes, reconocimiento con soporte de color, opciones de mayor distancia de trabajo o aplicaciones de despaletizado.

En muchos casos, la mejor elección de cámara solo puede confirmarse tras revisar la pieza real, las dimensiones del contenedor, el acabado superficial, la posición de montaje y la calidad de nube de puntos requerida.

Cámaras de Visión estéreo fabricadas según especificación para la recogida de contenedores

No todas las aplicaciones de bin picking robótico se ajustan a una configuración estándar de VA Choice. Algunos proyectos requieren una distancia de trabajo diferente, un campo de visión distinto, una configuración de cámara o un enfoque de carcasa diferentes. En estos casos, una configuración de cámara de visión estéreo fabricada según especificación puede ser más adecuada.

Las opciones fabricadas según especificación son especialmente útiles cuando el tamaño del contenedor, las dimensiones de la pieza, la posición de montaje o la calidad requerida de la nube de puntos no coinciden con una configuración de cámara estándar.

  • Ensenso B-Series fabricada según especificación

Se puede considerar una cámara B-Series fabricada según especificación para aplicaciones compactas de bin picking en las que la cámara deba encajar en una celda de robot con espacio limitado o trabajar cerca del área de recogida.

  • Ensenso C-Series fabricada según especificación

Se puede considerar una cámara C-Series fabricada según especificación cuando la aplicación requiere datos 3D con soporte de color, una distancia de trabajo específica, un campo de visión más amplio o una configuración de imágenes más exigente.

Otras series Ensenso para configuraciones específicas de bin picking

Según la aplicación, también se pueden considerar otras series Ensenso.

  • Ensenso X-Series (X36 y X30) puede ser relevante para contenedores grandes, palés grandes, distancias de trabajo largas, objetos de gran volumen o geometría estéreo personalizada.
  • Ensenso N-Series (N46 y N36) puede ser relevante para imágenes 3D industriales compactas,
    configuraciones estacionarias o montadas en robot, celdas de automatización más pequeñas o
    tareas de visión 3D sensibles a los costes.
  • Ensenso CR-Series puede ser relevante cuando la aplicación se beneficia del procesamiento de profundidad integrado, de una menor transferencia de datos o
    de resultados 3D de alto rendimiento directamente desde la cámara.

La mejor opción de cámara depende de las condiciones reales de bin picking: tamaño de la pieza, acabado
superficial, geometría del contenedor, posición de montaje, campo de visión requerido y calidad requerida de los datos
3D.

Lista de verificación de la Aplicación antes de seleccionar una Cámara de Visión estéreo

Antes de seleccionar una cámara de visión estéreo para el picking robotizado en contenedor, ayuda a Defina las condiciones principales de la aplicación. Las preguntas más importantes son:

  • ¿Cuáles son las dimensiones, el peso y el material de la pieza?
  • ¿La superficie es brillante, oscura, transparente o de baja textura?
  • ¿Cuáles son las dimensiones del contenedor, la caja o el recipiente?
  • ¿Qué distancia de trabajo y campo de visión se requieren?
  • ¿Dónde se puede montar la cámara?
  • ¿Qué nivel de detalle 3D se necesita para un picking fiable?
  • ¿Qué tiempo de ciclo se espera?
  • ¿Es útil la información de color para la aplicación?
  • ¿Hay factores ambientales como polvo, vibración o luz ambiental? ¿luz?

FAQ SOBRE BIN PICKING

  • La recogida robótica de contenedores es un proceso de automatización en el que un robot recoge piezas de una caja, cajón o contenedor sin que cada pieza se presente en una posición fija. El robot utiliza datos de visión para localizar objetos y determinar cómo recogerlos.

  • Una cámara 3D proporciona información de profundidad. Esto ayuda al robot a comprender dónde se encuentran los objetos en el espacio real, cómo están orientados y si existe un enfoque de agarre adecuado.

  • La mejor cámara depende del tamaño de la pieza, el tamaño del contenedor, la distancia de trabajo, el campo de visión, el acabado superficial y el tiempo de ciclo requerido. Para aplicaciones compactas de recogida de contenedores y alimentación de máquinas, la Ensenso B57 VA Choice es un sólido punto de partida. Para contenedores más grandes, reconocimiento asistido por color o despaletizado, la Ensenso C67 VA Choice puede ser más adecuada.

  • El B57 VA Choice powered by Ensenso es muy adecuado para celdas compactas de picking robótico y aplicaciones de corto alcance. El C67 VA Choice powered by Ensenso es una opción sólida para áreas de trabajo más grandes, visión 3D con soporte de color y aplicaciones de despaletizado.

  • No siempre. Muchas aplicaciones de bin picking pueden resolverse únicamente con geometría 3D. Los datos de color resultan útiles cuando es necesario distinguir objetos por color, cuando se requiere clasificación visual o cuando el reconocimiento basado en IA se beneficia de la información RGB.

  • Una nube de puntos es un conjunto de puntos 3D que representa las superficies visibles de una escena. En la recogida robótica de contenedores, ayuda al software a identificar la posición, la forma, la orientación y los posibles puntos de agarre de los objetos.

¿Necesita ayuda para elegir una cámara de visión estéreo para bin picking?

Comparta el tamaño de su pieza, las dimensiones del contenedor, la distancia de trabajo, el campo de visión y requisitos de tiempo de ciclo con VA Imaging. Le ayudaremos a seleccionar el adecuado cámara de visión estéreo con tecnología de Ensenso y defina una guía de robot práctica configuración para su aplicación.