Caméra de vision stéréo 3D pour le prélèvement en bac robotisé

Dans de nombreux environnements de production, les pièces arrivent de manière aléatoire dans des bacs, des caisses ou sur des palettes au lieu d’être soigneusement positionnées pour l’automatisation. Pour un robot, cela rend la prise difficile, car il doit comprendre la position, l’orientation et l’accessibilité de la pièce avant de pouvoir se déplacer en toute sécurité.

A caméra 3D pour le bin picking robotisé fournit au robot les données de profondeur dont il a besoin pour la localisation d’objets, le calcul du point de prise et le guidage du robot. Caméras stéréo vision générez des nuages de points qui aident à automatiser les applications de bin picking, de machine tending et de dépalettisation avec une plus grande flexibilité que les systèmes d’alimentation mécanique fixes.

Caméra de vision stéréo 3D pour le prélèvement en bac robotisé

Quel problème le prélèvement robotisé dans des bacs résout-il ?

De nombreuses lignes de production automatisées s’appuient encore sur la manutention manuelle ou sur des systèmes d’alimentation mécaniques. Ces solutions peuvent bien fonctionner lorsque la gamme de pièces est limitée et que chaque objet peut être présenté dans une position prévisible. Cependant, l’alimentation mécanique peut devenir complexe lorsque :

  • les pièces varient en taille ou en géométrie
  • les objets arrivent de manière aléatoire dans des bacs ou des caisses, les lots changent fréquemment
  • les pièces sont difficiles à orienter mécaniquement
  • le chargement manuel est répétitif ou exigeant sur le plan ergonomique
  • le processus nécessite plus de flexibilité qu’un alimentateur fixe ne peut en fournir

Le prélèvement robotisé en bac résout ce problème en permettant à un robot de prélever des pièces directement dans un conteneur non structuré ou semi-structuré. Au lieu d’exiger que chaque pièce soit prépositionnée, le robot utilise des données de vision pour décider quelle pièce peut être prélevée ensuite.

Le principal défi ne consiste pas simplement à détecter l’objet. Le robot a besoin d’informations 3D exploitables. Il doit connaître la position, l’orientation et l’accessibilité de l’objet avant de pouvoir effectuer une prise fiable. C’est là que la vision stéréo 3D devient précieuse.

Pourquoi la Vision 2D ne suffit pas pour la plupart des Applications de prélèvement en bac

Une caméra 2D (également appelée caméra matricielle) peut être utile pour l’inspection, la classification, la lecture de codes ou la détection de pièces. Mais, dans le bin picking robotisé, le robot doit se déplacer dans un espace physique réel. Il a besoin d’informations détaillées.

Une image 2D peut indiquer au système ce que la caméra voit. Une caméra 3D aide le système
à comprendre où se trouve l’objet dans l’espace. Pour la prise de pièces par robot, les données de profondeur sont utilisées pour déterminer la hauteur de l’objet, la position et l’orientation de l’objet, les surfaces visibles, les points de préhension possibles, la distance aux parois du bac, le chevauchement des pièces, les risques de collision

Sans données 3D, il est difficile de calculer une trajectoire robot fiable ou de déterminer quelle pièce est réellement accessible. C’est pourquoi la vision industrielle 3D est couramment utilisée pour le bin picking, le chargement/déchargement de machines, la dépalettisation et d’autres applications de guidage robot.

Où la prise en bac robotisée est utilisée

Le prélèvement en bac robotisé est utilisé lorsque les pièces arrivent positionnées aléatoirement dans des bacs, des caisses, des conteneurs ou de petits porte-charges. Au lieu d’utiliser un distributeur mécanique pour présenter chaque pièce dans la même orientation, un robot utilise la vision 3D pour localiser la prochaine pièce accessible et la prélever du conteneur. caisses, conteneurs ou petits porte-charges. Au lieu d’utiliser un distributeur pour présenter chaque pièce dans la même orientation, un robot utilise la vision 3D pour localiser la prochaine pièce accessible et la prélever du conteneur.

Cela rend le prélèvement en bac particulièrement utile lorsque le chargement manuel est répétitif, des changements d’orientation des pièces entre les cycles ou une automatisation flexible est nécessaire pour différents types de pièces.

Pièces métalliques dans des bacs

Localiser des composants usinés, moulés, emboutis ou sciés et calculer un champ de vision adapté points de prélèvement.

Pièces plastiques dans des caisses

Transférer des pièces moulées par injection vers des convoyeurs, des outillages, une inspection ou processus d’emballage.

Chargement de machine

Prélever des pièces brutes depuis de petits porte-charges et charger des machines CNC, des presses ou des outillages.

Composants industriels

Manipuler des supports, des boîtiers, des connecteurs, des éléments de fixation et d’autres éléments disposés aléatoirement composants positionnés.

Grandes caisses et conteneurs

Couvrir de plus grandes zones de prélèvement en utilisant un champ de vision et une distance de travail adaptés distance.

Comment les caméras de Vision stéréoscopique prennent en charge la prise d’objets par robot

un flux de travail typique de prélèvement robotisé en vision stéréo 3D ressemble à ceci :

  1. 1

    la caméra 3D capture le bac, la caisse ou la palette.

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    le système de vision stéréo génère des données de profondeur.

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    un nuage de points 3D représente les surfaces visibles de l’objet.

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    le logiciel identifie les pièces, les surfaces ou les candidats à la prise.

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    le système calcule les points de prise et la pose de l’objet.

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    les zones de collision et l’accès de la pince sont vérifiés.

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    les coordonnées du robot sont envoyées au contrôleur du robot.

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    le robot effectue la prise et place la pièce à l’étape suivante du processus.

la sortie pratique est le nuage de points. Ces données 3D donnent au logiciel des informations sur les surfaces visibles dans la scène. À partir de cela, le système peut déterminer quel objet est accessible, où se trouve l’objet et comment le robot doit l’aborder.

pour de nombreuses applications, la caméra 3D est montée au-dessus ou à proximité du bac. Dans dans d’autres cas, la caméra peut être montée sur le bras du robot. Le meilleur montage la position dépend de la taille du bac, de la distance de travail, du mouvement du robot, de la pince conception et champ de vision requis.

Pourquoi la qualité du nuage de points est essentielle pour une prise en bac fiable

Le bin picking robotisé n’est fiable qu’à la hauteur des données à l’origine du mouvement du robot. mouvement. Si le nuage de points est incomplet, bruité ou mal apparié à l’application, application, le robot peut ne pas parvenir à identifier un point de prise valide.

Plusieurs facteurs influencent la qualité des données 3D :

  • Texture de surface
  • Réflexions
  • Couleur de l’objet
  • Distance de travail
  • Champ de vision
  • Angle de la caméra
  • Chevauchement des pièces
  • Niveau de remplissage du bac
  • Lumière ambiante
  • Temps de cycle requis
  • Accessibilité de la pince

Par exemple, des pièces à faible texture ou réfléchissantes peuvent être difficiles pour la stéréo l’appariement difficile, car le système a besoin de différences visibles entre les deux vues de la caméra vues. Le plastique sombre, le métal brillant et des caractéristiques d’objet répétées peuvent également rendre La capture 3D est plus exigeante.

C’est pourquoi l’application doit être évaluée avant de sélectionner la caméra. La caméra 3D adaptée au bin picking robotisé dépend des pièces réelles, de la réalité bac, distance de travail réelle et temps de cycle réel.

VA Imaging Caméra 3D stéréo Vision alimentée par Ensenso

Les caméras de vision stéréo 3D VA Imaging alimentées par Ensenso associent une technologie avancée de vision stéréo à des configurations de caméra sélectionnées pour des applications exigeantes d’automatisation industrielle et de robotique. Les caméras génèrent des données de profondeur détaillées et des nuages de points fiables pour des tâches telles que le bin picking robotisé, le chargement/déchargement de machines, la dépalettisation et la localisation d’objets 3D. Selon l’application, VA Imaging propose des modèles VA Choice standard ainsi que des configurations réalisées sur spécifications, adaptées à la distance de travail, au champ de vision et à la qualité des données 3D requis.

Facteurs clés de sélection pour une caméra de prélèvement robotisé en bac

Choisir la bonne caméra 3D pour la prise en bac robotisée ne consiste pas seulement à choisir un modèle de caméra la sélection d’un modèle de caméra. Il s’agit d’adapter l’ensemble de la configuration vision à l’ application.

Taille et forme de la pièce

Les petites pièces complexes ou qui se chevauchent nécessitent généralement des données 3D plus détaillées données que de grands composants simples. La forme de la pièce affecte également l’estimation de pose et l’identification d’un point de préhension stable.

Finition de surface

Les surfaces réfléchissantes, sombres, transparentes ou à faible texture peuvent être difficiles. La finition de surface influence le choix de la caméra, les paramètres d’acquisition, l’angle de montage et le besoin de texture projetée.

Taille du bac et niveau de remplissage

La caméra doit couvrir la zone du bac requise tout en maintenant suffisamment détail pour la localisation. Des bacs plus grands peuvent nécessiter un champ de vision plus large, tandis que les petites pièces peuvent nécessiter une densité de points plus élevée.

Distance de travail

La distance de travail affecte le champ de vision, la densité de points et la profondeur les performances. La caméra sélectionnée doit correspondre à la position de montage réelle position dans la cellule robot.

Champ de vision

Le champ de vision doit couvrir la zone de prélèvement requise, pas nécessairement l’environnement entier. Le champ de vision correct est généralement la zone dans laquelle des prises valides peuvent être réalisées.

Conception du robot et du préhenseur

La taille de la préhenseur, la disposition des ventouses, l’ouverture des mors, la direction d’approche et le dégagement influencent tous ce qui est considéré comme une prise valide et accessible.

Étalonnage main-œil

L’étalonnage main-œil relie le système de coordonnées de la caméra à celui du robot système de coordonnées, permettant au robot de se déplacer avec précision en utilisant le position 3D calculée.

Intégration logicielle

Le système complet nécessite également un logiciel pour le traitement de nuage de points, localisation d’objets, estimation de pose, planification de préhension et communication avec le contrôleur du robot.

Comment choisir une Caméra 3D à vision stéréo pour le prélèvement en bac robotisé

Pour la prise en bac robotisée, la caméra doit capturer le bac avec une netteté suffisante pour que le système puisse identifier les pièces visibles, comprendre leur position et calculer des points de prise utilisables. La bonne caméra de vision stéréo dépend de la taille du bac, des dimensions des pièces, de la finition de surface, de la position de montage et de la précision requise pour une prise fiable. La distance de travail et le champ de vision aident à définir si la caméra peut voir la zone de prise requise, mais le choix final dépend également des conditions de prise en bac. Un bac compact avec de petits porte-charges peut nécessiter une approche caméra différente de celle d’un conteneur plus grand, de pièces mixtes ou d’une tâche de dépalettisation.

Caméra 3D B57 VA Choice pour le prélèvement robotisé compact dans des bacs

La B57 3D Caméra VA Choice constitue un excellent point de départ pour un prélèvement robotisé compact dans des bacs. prélèvement robotisé dans des bacs, prélèvement de petits porte-charges et machine tending à partir de bacs.

Cette option de caméra est particulièrement pertinente lorsque l’espace dans la cellule robotisée est limité et la caméra doit être montée près de la zone de prélèvement. C’est un choix pratique pour des bacs et des caisses plus petits qui nécessitent données 3D fiables avec une configuration de caméra compacte.

5MP vision stéréo
GigE Interface caméra
FlexView Projection de motifs
IP65/67 Boîtier industriel

applications typiques

Particulièrement pertinent lorsque la caméra doit fonctionner à proximité de la zone de prélèvement ou s’intégrer dans une cellule d’automatisation compacte.

  • Prélèvement robotisé compact dans des bacs
  • Prélèvement de petits porte-charges
  • Prélèvement de pièces dans des caisses
  • Guidage robot dans des cellules compactes
  • vision sur bras et applications eye-in-hand
Configurations VA Choice

Choisissez la zone de prélèvement requise

Comparez les deux configurations B57 prédéfinies selon la distance de travail et le champ de vision.

B57 3D Caméra VA Choice avec un champ de vision de 800 x 600 millimètres
B57 3D Caméra VA Choice

Configuration compacte à large zone

B57-6/900-N/3-BL
Distance de travail 850 mm
Champ de vision 800 × 600 mm

Cette configuration offre une couverture de scène plus large pour des cellules robotisées compactes cellules où la caméra doit capturer un bac plus grand ou une zone de prélèvement zone à partir d’une distance de montage relativement courte.

Afficher la configuration
B57 3D Caméra VA Choice avec un champ de vision de 400 x 300 millimètres
B57 3D Caméra VA Choice

Configuration compacte focalisée

B57-12/975-N/3-BL
Distance de travail 900 mm
Champ de vision 400 × 300 mm

Cette configuration fournit une vue plus ciblée pour des zones de prélèvement où des données 3D détaillées sont requises au sein d’une zone clairement zone de travail définie.

Afficher la configuration
Conseils de sélection : La configuration finale doit correspondre aux dimensions de la pièce, à la taille du bac, position de montage, caractéristiques de surface et niveau de détail du nuage de points requis, plutôt que d’être sélectionnée uniquement en fonction du champ de vision.

Caméra 3D C67 VA Choice pour le bin picking 3D amélioré en couleur et les conteneurs plus grands

La Caméra 3D C67 VA Choice convient aux applications de prélèvement en bac robotisé applications qui nécessitent des données 3D détaillées, des zones de prélèvement plus grandes et des informations couleur RGB supplémentaires.

Avec une vision stéréo 5MP, un capteur couleur RGB 8MP intégré et une connectivité 5GigE, la C67 prend en charge connectivité, la C67 prend en charge les applications exigeantes de guidage robot, de localisation d’objets localisation, dépalettisation et applications de manutention automatisée.

5MP vision stéréo
8MP RGB Imagerie couleur
5GigE Interface de la Caméra
IP65/67 Boîtier industriel

Applications typiques

Particulièrement pertinent pour les applications qui nécessitent une couverture plus large, données 3D avec prise en charge de la couleur ou distances de travail de la caméra plus longues.

  • Prélèvement en bac robotisé
  • Prélèvement de grands bacs et caisses
  • Dépalettisation et manutention de palettes
  • Localisation d’objets 3D
  • Guidage robot avec prise en charge de la couleur
  • Mesure 3D industrielle
Configurations VA Choice

Choisissez la zone de prélèvement requise

Comparez les quatre configurations C67 prédéfinies par distance de travail et champ de vision.

Caméra 3D C67 VA Choice avec un champ de vision de 400 par 300 millimètres
Caméra 3D C67 VA Choice

Configuration compacte ciblée

C67-12/28/975-S/7
Distance de travail 900 mm
Champ de vision 400 × 300 mm

Une configuration ciblée pour les zones de prélèvement plus petites qui nécessitent données 3D détaillées et informations de couleur dans une zone de travail définie zone.

Voir la configuration
Caméra 3D C67 VA Choice avec un champ de vision de 600 par 400 millimètres
Caméra 3D C67 VA Choice

Configuration compacte équilibrée

C67-8/28/975-S/7
Distance de travail 900 mm
Champ de vision 600 × 400 mm

Une option équilibrée pour les bacs de taille moyenne et les zones de prélèvement où la couverture de scène et l’acquisition 3D détaillée sont toutes deux importantes.

Voir la configuration
Caméra 3D C67 VA Choice avec un champ de vision de 800 par 600 millimètres
Caméra 3D C67 VA Choice

Configuration compacte à large zone

C67-6/16/975-S/7
Distance de travail 900 mm
Champ de vision 800 × 600 mm

Offre une couverture de scène plus large pour les grands bacs, caisses et cellules d’automatisation tout en maintenant une distance de travail relativement courte distance.

Voir la configuration
Caméra 3D C67 VA Choice avec un champ de vision de 1200 par 1000 millimètres
Caméra 3D C67 VA Choice

Configuration grand volume

C67-8/16/2200-M/7
Distance de travail 1800 mm
Champ de vision 1200 × 1000 mm

Conçue pour les conteneurs plus grands, le dépalettisation et le prélèvement sur grande largeur zones où la caméra doit capturer un volume de travail plus grand depuis plus loin.

Voir la configuration
Conseils de sélection : La configuration finale doit correspondre aux dimensions du bac, à la taille des pièces, position de montage, distance de travail requise, caractéristiques de surface, exigences de couleur et niveau de détail du nuage de points requis.
Besoin d’aide pour sélectionner une configuration ?

Discutez de votre application de prélèvement en bac robotisé

VA Imaging peut aider à comparer le champ de vision requis, la distance de travail distance, caractéristiques des pièces, position de montage et données 3D exigences pour votre application.

Choisir entre les caméras 3D B57 et C67 propulsées par Ensenso

Lors de la comparaison des caméras de vision stéréo B57 VA Choice et C67 VA Choice alimentées par Ensenso, commencez par vérifier si la distance de travail et le champ de vision correspondent à la taille du bac et à la position de montage disponible. Ensuite, comparez les exigences de l’application.

L’interface de la caméra constitue une autre différence importante entre les deux séries. La série B utilise une interface standard 1GigE, tandis que la série C prend en charge 5GigE pour un transfert de données à plus grande bande passante. Cela doit être pris en compte en parallèle avec la distance de travail, le champ de vision, les exigences de couleur et les performances d’acquisition requises.

À titre de directive générale, l’Ensenso B57 VA Choice constitue un point de départ solide pour le prélèvement robotisé en bac compact à courte portée et le chargement/déchargement de machines. L’Ensenso C67 VA Choice doit être envisagée pour des installations plus grandes, une reconnaissance avec prise en charge de la couleur, des options de distance de travail plus longues ou des applications de dépalettisation.

Dans de nombreux cas, le meilleur choix de caméra ne peut être confirmé qu’après examen de la pièce réelle, des dimensions du bac, de l’état de surface, de la position de montage et de la qualité de nuage de points requise.

Caméras Vision stéréo fabriquées selon les spécifications pour la prise en bac

Toutes les applications de bin picking robotisé ne correspondent pas à une configuration VA Choice standard. Certains projets nécessitent une distance de travail, un champ de vision, une configuration de caméra ou une approche de boîtier différents. Dans ces cas, une configuration de caméra de vision stéréo construite selon spécification peut être plus adaptée.

Les options construites selon spécification sont particulièrement utiles lorsque la taille du bac, les dimensions des pièces, la position de montage ou la qualité de nuage de points requise ne correspondent pas à une configuration de caméra standard.

  • Ensenso B-Series construite selon spécification

Une caméra B-Series construite selon spécification peut être envisagée pour des applications de bin picking compactes où la caméra doit s’intégrer dans une cellule robot limitée en espace ou travailler près de la zone de prélèvement.

  • Ensenso C-Series construite selon spécification

Une caméra C-Series construite selon spécification peut être envisagée lorsque l’application nécessite des données 3D avec prise en charge de la couleur, une distance de travail spécifique, un champ de vision plus large ou une configuration d’imagerie plus exigeante.

Autres séries Ensenso pour des configurations de bin picking spécifiques

Selon l’application, d’autres séries Ensenso peuvent également être envisagées.

  • Ensenso X-Series (X36 et X30) peuvent être pertinentes pour de grands conteneurs, de grandes palettes, de longues distances de travail, des objets à grand volume ou une géométrie stéréo personnalisable.
  • Ensenso N-Series (N46 et N36) peuvent être pertinentes pour l’imagerie industrielle 3D compacte, des configurations stationnaires ou montées sur robot, des cellules d’automatisation plus petites ou des tâches de vision 3D sensibles aux coûts.
  • Ensenso CR-Series peut être pertinente lorsque l’application bénéficie du traitement de profondeur embarqué, d’un transfert de données réduit ou
    de résultats 3D hautes performances directement depuis la caméra.

La meilleure option de caméra dépend des conditions réelles de bin picking : taille des pièces, état de surface
finition, géométrie du bac, position de montage, champ de vision requis et qualité des données 3D
requise.

Liste de contrôle de l’Application avant de sélectionner une Caméra de Vision stéréo

Avant de sélectionner une caméra de vision stéréo pour le bin picking robotisé, il est utile de Définir les principales conditions d’application. Les questions les plus importantes sont :

  • Quelles sont les dimensions, le poids et le matériau de la pièce ?
  • La surface est-elle brillante, sombre, transparente ou à faible texture ?
  • Quelles sont les dimensions du bac, de la caisse ou du conteneur ?
  • Quelle distance de travail et quel champ de vision sont requis ?
  • Où la caméra peut-elle être montée ?
  • Quel niveau de détail 3D est nécessaire pour une prise fiable ?
  • Quel temps de cycle est attendu ?
  • Les informations de couleur sont-elles utiles pour l’application ?
  • Existe-t-il des facteurs environnementaux tels que la poussière, les vibrations ou l’éclairage ambiant Lumière ?

FAQ SUR LA PRÉHENSION EN VRAC

  • Le prélèvement robotisé en bac est un processus d’automatisation dans lequel un robot prélève des pièces dans un bac, une caisse ou un conteneur sans que chaque pièce soit présentée dans une position fixe. Le robot utilise des données de vision pour localiser les objets et déterminer comment les prélever.

  • Une caméra 3D fournit des informations de profondeur. Cela aide le robot à comprendre où se trouvent les objets dans l’espace réel, comment ils sont orientés et si une approche de préhension appropriée est disponible.

  • La meilleure caméra dépend de la taille de la pièce, de la taille du bac, de la distance de travail, du champ de vision, de la finition de surface et du temps de cycle requis. Pour les applications compactes de bin-picking et d'alimentation de machines, l'Ensenso B57 VA Choice constitue un excellent point de départ. Pour les bacs plus grands, la reconnaissance assistée par la couleur ou la dépalettisation, l'Ensenso C67 VA Choice peut être plus appropriée.

  • Le B57 VA Choice powered by Ensenso est bien adapté aux cellules compactes de prélèvement robotisé et aux applications à courte portée. Le C67 VA Choice powered by Ensenso est une option performante pour les zones de travail plus grandes, la vision 3D avec prise en charge de la couleur et les applications de dépalettisation.

  • Pas toujours. De nombreuses applications de bin picking peuvent être résolues à l’aide de la seule géométrie 3D. Les données de couleur deviennent utiles lorsque les objets doivent être distingués par leur couleur, lorsqu’une classification visuelle est requise ou lorsque la reconnaissance basée sur l’IA bénéficie d’informations RGB.

  • Un nuage de points est un ensemble de points 3D représentant les surfaces visibles d’une scène. Dans le prélèvement robotisé en bac, il aide le logiciel à identifier la position, la forme, l’orientation des objets et les points de préhension possibles.

Besoin d’aide pour choisir une caméra de vision stéréo pour le bin picking ?

Partagez la taille de votre pièce, les dimensions du bac, la distance de travail, le champ de vision et exigences de temps de cycle avec VA Imaging. Nous vous aiderons à sélectionner le bon caméra de vision stéréo alimentée par Ensenso et définir un guidage robotique pratique configuration pour votre application.