3D-stereo Vision-kamera for robotbasert plukking fra kasser

I mange produksjonsmiljøer ankommer deler tilfeldig i kasser, beholdere eller på paller i stedet for å være pent plassert for automatisering. For en robot gjør dette plukkingen vanskelig, fordi den må forstå delens posisjon, orientering og tilgjengelighet før den kan bevege seg sikkert.

A 3D-kamera for robotisert plukking fra kasser gir roboten dybdedataene den trenger for objektlokalisering, beregning av plukkepunkt og robotveiledning. Stereovision-kameraer generer punktskyer som bidrar til å automatisere applikasjoner for plukking fra kasser, maskinbetjening og avpalletering med større fleksibilitet enn faste mekaniske mateanlegg.

3D-stereo Vision-kamera for robotbasert plukking fra kasser

Hvilket problem løser robotisert plukking fra kasse?

Mange automatiserte produksjonslinjer er fortsatt avhengige av manuell håndtering eller mekaniske matesystemer. Disse løsningene kan fungere godt når utvalget av deler er begrenset og hvert objekt kan presenteres i en forutsigbar posisjon. Mekanisk mating kan imidlertid bli komplisert når:

  • delene varierer i størrelse eller geometri
  • objekter ankommer tilfeldig i kasser eller beholdere, og batcher endres ofte
  • delene er vanskelige å orientere mekanisk
  • manuell lasting er repetitiv eller ergonomisk krevende
  • prosessen krever større fleksibilitet enn en fast mater kan tilby

Robotisert plukking fra beholdere løser dette ved å gjøre det mulig for en robot å plukke deler direkte fra en ustrukturert eller semistrukturert beholder. I stedet for at hver del må forhåndsposisjoneres, bruker roboten visjonsdata til å avgjøre hvilken del som kan plukkes neste gang.

Hovedutfordringen er ikke bare å detektere objektet. Roboten trenger brukbar 3D-informasjon. Den må kjenne objektets posisjon, orientering og tilgjengelighet før den kan utføre et pålitelig plukk. Det er her 3D-stereosyn blir verdifullt.

Hvorfor 2D Vision ikke er tilstrekkelig for de fleste Applikasjoner for plukking fra kasse

Et 2D-kamera (også kalt arealskannkamera) kan være nyttig for inspeksjon, klassifisering, kodelesing eller deldeteksjon. Men ved robotisert plukking fra kasser må roboten bevege seg gjennom et reelt fysisk rom. Den trenger dybdeinformasjon.

Et 2D-bilde kan fortelle systemet hva kameraet ser. Et 3D-kamera hjelper systemet
med å forstå hvor objektet befinner seg i rommet. Ved robotplukking brukes dybdedata til å bestemme objekthøyde, objektposisjon og orientering, synlige overflater, mulige gripepunkter, avstand til kassevegger, overlappende deler, kollisjonsrisikoer

Uten 3D-data er det vanskelig å beregne en pålitelig robotbane eller avgjøre hvilken del som faktisk er tilgjengelig. Derfor brukes 3D machine vision ofte til plukking fra kasser, maskinbetjening, depalletering og andre applikasjoner for robotveiledning.

Der robotisert plukking fra kasser brukes

Robotisert kasseplukking brukes når deler ankommer tilfeldig plassert i beholdere, kasser, beholdere eller små lastbærere. I stedet for å bruke en mekanisk mater for å presentere hver del i samme orientering, bruker en robot 3D-maskinsyn for å lokalisere den neste tilgjengelige delen og plukke den fra beholderen.

Dette gjør kasseplukking spesielt nyttig der manuell lasting er repetitiv, delens orientering endres mellom sykluser, eller det er behov for fleksibel automatisering for ulike deletyper.

Metalldeler i beholdere

Lokaliser maskinerte, støpte, stansede eller sagede komponenter og beregn egnet plukkepunkter.

Plastdeler i kasser

Overfør sprøytestøpte deler til transportører, fiksturer, inspeksjon eller emballeringsprosesser.

Maskinbetjening

Plukk råemner fra små lastbærere og last CNC-maskiner, presser eller fiksturer.

Industrielle komponenter

Håndter braketter, hus, kontakter, festemidler og andre tilfeldig posisjonerte komponenter.

Store kasser og beholdere

Dekk større plukkeområder ved hjelp av et egnet synsfelt og arbeids- avstand.

Hvordan stereovisionkameraer støtter robotplukking

En typisk arbeidsflyt for 3D-stereosynbasert robotplukking ser slik ut:

  1. 1

    3D-kameraet registrerer beholderen, kassen eller pallen.

  2. 2

    Stereosynsystemet genererer dybdedata.

  3. 3

    En 3D-punktsky representerer de synlige objektoverflatene.

  4. 4

    Programvaren identifiserer deler, overflater eller gripeemnekandidater.

  5. 5

    Systemet beregner plukkepunkter og objektets posisjon og orientering.

  6. 6

    Kollisjonssoner og gripertilgang kontrolleres.

  7. 7

    Robotkoordinater sendes til robotstyringen.

  8. 8

    Roboten utfører plukkingen og plasserer delen i neste prosesstrinn.

Det praktiske resultatet er punktskyen. Disse 3D-dataene gir programvaren informasjon om de synlige overflatene i scenen. Basert på dette kan systemet kan bestemme hvilket objekt som er tilgjengelig, hvor objektet er plassert og hvordan roboten skal nærme seg den.

For mange applikasjoner monteres 3D-kameraet over eller nær beholderen. I i andre tilfeller kan kameraet monteres på robotarmen. Den beste monteringen posisjon avhenger av beholderstørrelse, arbeidsavstand, robotbevegelse, griper utforming og nødvendig synsfelt.

Hvorfor punktskykvalitet er avgjørende for pålitelig plukking fra kasse

Robotisert plukking fra beholder er bare så pålitelig som dataene bak robotens bevegelse. Hvis punktskyen er ufullstendig, støyende eller dårlig tilpasset applikasjonen, kan roboten mislykkes i å identifisere et gyldig plukkepunkt.

Flere faktorer påvirker 3D-datakvaliteten:

  • Overflatestruktur
  • Refleksjoner
  • Objektfarge
  • Arbeidsavstand
  • Synsfelt
  • Kameravinkel
  • Overlapp mellom deler
  • Fyllingsnivå i beholder
  • Omgivelseslys
  • Nødvendig syklustid
  • Gripertilgjengelighet

For eksempel kan deler med lite tekstur eller reflekterende deler være vanskelige for stereo- samsvar vanskelig fordi systemet trenger synlige forskjeller mellom begge kamera- visninger. Mørk plast, blankt metall og gjentatte objektegenskaper kan også gjøre 3D-opptak mer utfordrende.

Derfor bør applikasjonen evalueres før kameraet velges. Riktig 3D-kamera for robotisert plukking fra beholder avhenger av de faktiske delene, reelle beholder, reell arbeidsavstand og reell syklustid.

VA Imaging 3D-stereo Vision-kamera drevet av Ensenso

VA Imaging 3D-stereosynkameraer powered by Ensenso kombinerer avansert stereosynteknologi med kamerakonfigurasjoner valgt for krevende applikasjoner innen industriell automatisering og robotikk. Kameraene genererer detaljerte dybdedata og pålitelige punktskyer for oppgaver som robotisert plukking fra kasser, maskinbetjening, avpalletering og 3D-objektlokalisering. Avhengig av applikasjon tilbyr VA Imaging standardmodeller fra VA Choice samt kundetilpassede konfigurasjoner tilpasset nødvendig arbeidsavstand, synsfelt og 3D-datakvalitet.

Viktige utvelgelsesfaktorer for et Kamera til robotisert plukk fra kasse

Å velge riktig 3D-kamera for robotisert plukk fra beholder handler ikke bare om valg av kameramodell. Det handler om å tilpasse hele vision-oppsettet til applikasjon.

Delstørrelse og form

Små, komplekse eller overlappende deler krever vanligvis mer detaljert 3D- data enn store, enkle komponenter. Delens form påvirker også posestimering og identifisering av et stabilt gripepunkt.

Overflatefinish

Reflekterende, mørke, transparente eller overflater med lite tekstur kan være utfordrende. Overflatefinish påvirker valg av kamera, bildeinnstillinger, monteringsvinkel og behovet for projisert tekstur.

Beholderstørrelse og fyllenivå

Kameraet må dekke det nødvendige beholderområdet samtidig som det opprettholder nok detaljnivå for lokalisering. Større beholdere kan kreve et bredere synsfelt, mens mindre deler kan trenge høyere punkttetthet.

Arbeidsavstand

Arbeidsavstand påvirker synsfelt, punkttetthet og dybde ytelse. Det valgte kameraet bør samsvare med den faktiske monterings- posisjon i robotcellen.

Synsfelt

Synsfeltet bør dekke det nødvendige plukkområdet, ikke nødvendigvis hele miljøet. Riktig synsfelt er vanligvis området der gyldige plukk kan utføres.

Utforming av robot og griper

Gripestørrelse, sugekoppoppsett, kjeveåpning, tilnærmingsretning og fri klaring påvirker alle hva som regnes som et gyldig og tilgjengelig plukk.

Hånd-øye-kalibrering

Hånd-øye-kalibrering kobler kameraets koordinatsystem til robotens koordinatsystem, slik at roboten kan bevege seg nøyaktig ved hjelp av den beregnet 3D-posisjon.

Programvareintegrasjon

Det komplette systemet trenger også programvare for behandling av punktskyer, objektlokalisering, posestimering, gripeplanlegging og kommunikasjon med robotkontrolleren.

Slik velger du et 3D-stereo Vision Kamera for robotisert plukking fra beholdere

Ved robotisert plukk fra beholder må kameraet fange beholderen tydelig nok til at systemet kan identifisere synlige deler, forstå deres posisjon og beregne brukbare plukkepunkter. Riktig stereosynkamera avhenger av beholderstørrelse, delenes dimensjoner, overflatefinish, monteringsposisjon og nøyaktigheten som kreves for pålitelig plukking. Arbeidsavstand og synsfelt bidrar til å avgjøre om kameraet kan se det nødvendige plukkeområdet, men det endelige valget avhenger også av forholdene ved plukk fra beholder. En kompakt beholder med små lastbærere kan kreve en annen kameratilnærming enn en større container, blandede deler eller en depalleteringsoppgave.

B57 3D Kamera VA Choice for kompakt robotbasert plukk fra kasser

B57 3D Kamera VA Choice er et godt utgangspunkt for kompakt robotisert kasseplukking, plukking fra små lastbærere og maskinbetjening fra kasser.

Dette kameraalternativet er spesielt relevant når plassen i robotcellen er begrenset og kameraet må monteres nær plukkeområdet. Det er et praktisk valg for mindre beholdere og kasser som krever pålitelige 3D-data fra et kompakt kameraoppsett.

5MP Stereovision
GigE Kameragrensesnitt
FlexView Mønsterprojeksjon
IP65/67 Industrielt kapsling

Typiske applikasjoner

Særlig relevant når kameraet må operere nær plukkeområde eller passe inn i en kompakt automatiseringscelle.

  • Kompakt robotisert kasseplukking
  • Plukking fra små lastbærere
  • Plukking av deler fra kasser
  • Robotveiledning i kompakte celler
  • Vision på robotarm og eye-in-hand-applikasjoner
VA Choice-konfigurasjoner

Velg nødvendig plukkeområde

Sammenlign de to forhåndsdefinerte B57-konfigurasjonene etter arbeidsavstand og synsfelt.

B57 3D Kamera VA Choice med et synsfelt på 800 x 600 millimeter
B57 3D Kamera VA Choice

Kompakt konfigurasjon for store områder

B57-6/900-N/3-BL
Arbeidsavstand 850 mm
Synsfelt 800 × 600 mm

Denne konfigurasjonen gir bredere scenedekning for kompakte robot- celler der kameraet må fange opp en større kasse eller et større plukkeområde område fra en relativt kort monteringsavstand.

Vis konfigurasjon
B57 3D Kamera VA Choice med et synsfelt på 400 x 300 millimeter
B57 3D Kamera VA Choice

Fokusert kompakt konfigurasjon

B57-12/975-N/3-BL
Arbeidsavstand 900 mm
Synsfelt 400 × 300 mm

Denne konfigurasjonen gir et mer fokusert synsfelt for mindre plukkeområder der det kreves detaljerte 3D-data innenfor et tydelig definert arbeidsområde.

Vis konfigurasjon
Råd om valg: Den endelige konfigurasjonen bør samsvare med delenes dimensjoner, kassestørrelse, monteringsposisjon, overflateegenskaper og nødvendig detaljnivå i punktskyen, i stedet for å velges kun ut fra synsfelt.

C67 3D Kamera VA Choice for fargeforbedret 3D-binplukking og større beholdere

C67 3D Kamera VA Choice er egnet for robotisert beholderplukking applikasjoner som krever detaljerte 3D-data, større plukkeområder og ytterligere RGB-fargeinformasjon.

Med 5MP stereosyn, en integrert 8MP RGB-fargesensor og 5GigE- tilkobling støtter C67 krevende applikasjoner for robotveiledning, objekt- lokalisering, depalletering og automatiserte håndteringsapplikasjoner.

5MP Stereosyn
8MP RGB Fargebildebehandling
5GigE Kameragrensesnitt
IP65/67 Industrielt kapsling

Typiske applikasjoner

Særlig relevant for applikasjoner som krever bredere dekning, fargestøttede 3D-data eller lengre arbeidsavstander for kameraet.

  • Robotisert beholderplukking
  • Plukking fra store beholdere og kasser
  • Depalletering og pallehåndtering
  • 3D-objektlokalisering
  • Robotveiledning med fargestøtte
  • Industriell 3D-måling
VA Choice-konfigurasjoner

Velg nødvendig plukkeområde

Sammenlign de fire forhåndsdefinerte C67-konfigurasjonene etter arbeidsavstand og synsfelt.

C67 3D Kamera VA Choice med et synsfelt på 400 x 300 millimeter
C67 3D Kamera VA Choice

Fokusert kompakt konfigurasjon

C67-12/28/975-S/7
Arbeidsavstand 900 mm
Synsfelt 400 × 300 mm

En fokusert konfigurasjon for mindre plukkeområder som krever detaljerte 3D-data og fargeinformasjon innenfor en definert arbeids- sone.

Vis konfigurasjon
C67 3D Kamera VA Choice med et synsfelt på 600 x 400 millimeter
C67 3D Kamera VA Choice

Balansert kompakt konfigurasjon

C67-8/28/975-S/7
Arbeidsavstand 900 mm
Synsfelt 600 × 400 mm

Et balansert alternativ for mellomstore beholdere og plukkeområder der scenedekning og detaljert 3D-innhenting begge er viktige.

Vis konfigurasjon
C67 3D Kamera VA Choice med et synsfelt på 800 x 600 millimeter
C67 3D Kamera VA Choice

Kompakt konfigurasjon for bredt område

C67-6/16/975-S/7
Arbeidsavstand 900 mm
Synsfelt 800 × 600 mm

Gir bredere scenedekning for større beholdere, kasser og automatiseringsceller samtidig som en relativt kort arbeidsavstand opprettholdes avstand.

Vis konfigurasjon
C67 3D Kamera VA Choice med et synsfelt på 1200 x 1000 millimeter
C67 3D Kamera VA Choice

Konfigurasjon for stort volum

C67-8/16/2200-M/7
Arbeidsavstand 1800 mm
Synsfelt 1200 × 1000 mm

Utviklet for større beholdere, depalletering og plukking over brede områder der kameraet må fange et større arbeidsvolum fra lenger unna.

Vis konfigurasjon
Råd om valg: Den endelige konfigurasjonen bør samsvare med beholderdimensjonene, delstørrelsen, monteringsposisjon, nødvendig arbeidsavstand, overflatekarakteristikker, fargekrav og nødvendig detaljnivå i punktskyen.
Trenger du hjelp med å velge en konfigurasjon?

Diskuter applikasjonen din for robotisert beholderplukking

VA Imaging kan bidra med å sammenligne nødvendig synsfelt, arbeidsavstand avstand, delkarakteristikker, monteringsposisjon og 3D-data krav for applikasjonen din.

Velge mellom B57- og C67-drevne Ensenso 3D-kameraer

Når du sammenligner stereosynkameraene B57 VA Choice og C67 VA Choice powered by Ensenso, bør du først kontrollere om arbeidsavstand og synsfelt passer til beholderstørrelsen og den tilgjengelige monteringsposisjonen. Deretter sammenligner du applikasjonskravene.

Kameragrensesnittet er en annen viktig forskjell mellom de to seriene. B-serien bruker et standard 1GigE-grensesnitt, mens C-serien støtter 5GigE for dataoverføring med høyere båndbredde. Dette bør vurderes sammen med arbeidsavstand, synsfelt, fargekrav og nødvendig bildeopptaksytelse.

Som en generell retningslinje er Ensenso B57 VA Choice et godt utgangspunkt for kompakt robotisert plukking fra beholdere på kort avstand og maskinbetjening. Ensenso C67 VA Choice bør vurderes for større oppsett, fargestøttet gjenkjenning, alternativer med lengre arbeidsavstand eller applikasjoner for depalletering.

I mange tilfeller kan det beste kameravalget først bekreftes etter gjennomgang av den faktiske delen, beholderdimensjoner, overflatefinish, monteringsposisjon og nødvendig punktskyskvalitet.

Spesialtilpassede stereovisionkameraer for plukk fra kasse

Ikke alle applikasjoner for robotisert plukk fra kasser passer en standard VA Choice-konfigurasjon. Noen prosjekter krever en annen arbeidsavstand, et annet synsfelt, kameraoppsett eller kapslingsløsning. I disse tilfellene kan en Built-to-spec stereosyn-kamerakonfigurasjon være mer egnet.

Built-to-spec-alternativer er spesielt nyttige når kassestørrelsen, delenes dimensjoner, monteringsposisjonen eller den nødvendige punktskyskvaliteten ikke samsvarer med en standard kamerakonfigurasjon.

  • Built-to-Spec Ensenso B-Series

Et Built-to-spec B-Series-kamera kan vurderes for kompakte applikasjoner for plukk fra kasser der kameraet må passe inn i en robotcelle med begrenset plass eller arbeide nær plukkeområdet.

  • Built-to-Spec Ensenso C-Series

Et Built-to-spec C-Series-kamera kan vurderes når applikasjonen krever fargestøttede 3D-data, en spesifikk arbeidsavstand, et større synsfelt eller et mer krevende bildebehandlingsoppsett.

Andre Ensenso-serier for spesifikke oppsett for plukk fra kasser

Avhengig av applikasjonen kan også andre Ensenso-serier vurderes.

  • Ensenso X-Series (X36 og X30) kan være relevante for store beholdere, store paller, lange arbeidsavstander, objekter med stort volum eller tilpasset stereogeometri.
  • Ensenso N-Series (N46 og N36) kan være relevante for kompakt industriell 3D
    bildebehandling, stasjonære eller robotmonterte oppsett, mindre automatiseringsceller eller
    kostnadsfølsomme 3D-maskinsyn-oppgaver.
  • Ensenso CR-Series kan være relevant når applikasjonen drar nytte av innebygd dybdeprosessering, redusert dataoverføring eller
    3D-resultater med høy ytelse direkte fra kameraet.

Det beste kameraalternativet avhenger av de faktiske forholdene for plukk fra kasser: delstørrelse, overflate
finish, kassegeometri, monteringsposisjon, nødvendig synsfelt og nødvendig 3D-
datakvalitet.

Sjekkliste for applikasjonen før valg av et stereovision-kamera

Før du velger et stereosyn-kamera for robotisk plukking fra beholder, er det nyttig å definere de viktigste applikasjonsbetingelsene. De viktigste spørsmålene er:

  • Hva er delens dimensjoner, vekt og materiale?
  • Er overflaten blank, mørk, transparent eller med lite tekstur?
  • Hva er dimensjonene på beholderen, kassen eller containeren?
  • Hvilken arbeidsavstand og hvilket synsfelt kreves?
  • Hvor kan kameraet monteres?
  • Hvilket nivå av 3D-detaljer kreves for pålitelig plukking?
  • Hvilken syklustid forventes?
  • Er fargeinformasjon nyttig for applikasjonen?
  • Finnes det miljøfaktorer som støv, vibrasjon eller omgivelseslys lys?

FAQ OM PLUKKING FRA KASSE

  • Robotisert plukking fra beholdere er en automatiseringsprosess der en robot plukker deler fra en beholder, kasse eller container uten at hver del presenteres i en fast posisjon. Roboten bruker vision-data til å lokalisere objekter og avgjøre hvordan de skal plukkes.

  • Et 3D-kamera gir dybdeinformasjon. Dette hjelper roboten med å forstå hvor objekter befinner seg i det virkelige rommet, hvordan de er orientert, og om en egnet gripeinnfallsvinkel er tilgjengelig.

  • Det beste kameraet avhenger av delstørrelsen, beholderstørrelsen, arbeidsavstand, synsfelt, overflatefinish og nødvendig syklustid. For kompakte applikasjoner for plukking fra beholdere og maskinbetjening er Ensenso B57 VA Choice et godt utgangspunkt. For større beholdere, fargestøttet gjenkjenning eller depalletering kan Ensenso C67 VA Choice være mer egnet.

  • B57 VA Choice powered by Ensenso er godt egnet for kompakte robotplukkeceller og applikasjoner med kort rekkevidde. C67 VA Choice powered by Ensenso er et godt alternativ for større arbeidsområder, fargestøttet 3D-maskinsyn og applikasjoner for depalletering.

  • Ikke alltid. Mange applikasjoner for plukking fra kasse kan løses med 3D-geometri alene. Fargedata blir nyttig når objekter må skilles etter farge, når visuell klassifisering er nødvendig, eller når AI-basert gjenkjenning drar nytte av RGB-informasjon.

  • En punktsky er en samling av 3D-punkter som representerer de synlige overflatene i en scene. Ved robotisert plukking fra kasse hjelper den programvaren med å identifisere objektets posisjon, form, orientering og mulige gripepunkter.

Trenger du hjelp med å velge stereosyn-kamera for plukking fra kasse?

Del størrelsen på delen, beholderdimensjoner, arbeidsavstand, synsfelt og krav til syklustid med VA Imaging. Vi hjelper deg med å velge riktig stereosyn-kamera powered by Ensenso og definer en praktisk robotveiledning oppsett for din applikasjon.