Części metalowe w pojemnikach
Lokalizuj obrabiane, odlewane, tłoczone lub piłowane komponenty i obliczaj odpowiednie punkty pobierania.
Kamera 3D Stereo Vision do robotycznego pobierania z pojemników
W wielu środowiskach produkcyjnych części trafiają losowo do pojemników, skrzyń lub na palety, zamiast być starannie ustawione do automatyzacji. Dla robota utrudnia to pobieranie, ponieważ przed bezpiecznym ruchem musi on rozpoznać położenie, orientację i dostępność części.
A kamera 3D do zrobotyzowanego pobierania z pojemników zapewniają robotowi dane głębi niezbędne do lokalizacji obiektu, obliczania punktu pobrania i prowadzenia robota. Kamery stereo vision generują chmury punktów, które pomagają automatyzować zastosowania związane z pobieraniem z pojemników, obsługą maszyn i depaletyzacją z większą elastycznością niż stałe mechaniczne systemy podawania.
Jaki problem rozwiązuje zrobotyzowane pobieranie z pojemników?
Wiele zautomatyzowanych linii produkcyjnych nadal opiera się na obsłudze ręcznej lub mechanicznych systemach podawania. Rozwiązania te mogą działać dobrze, gdy zakres części jest ograniczony, a każdy obiekt może być prezentowany w przewidywalnej pozycji. Jednak mechaniczne podawanie może stać się skomplikowane, gdy:
- części różnią się rozmiarem lub geometrią
- obiekty trafiają losowo do pojemników lub skrzyń, a partie często się zmieniają
- części są trudne do mechanicznego zorientowania
- ręczne ładowanie jest powtarzalne lub wymagające ergonomicznie
- proces wymaga większej elastyczności, niż może zapewnić stały podajnik
Robotyczne pobieranie z pojemników rozwiązuje ten problem, umożliwiając robotowi pobieranie części bezpośrednio z nieuporządkowanego lub częściowo uporządkowanego pojemnika. Zamiast wymagać wstępnego pozycjonowania każdej części, robot wykorzystuje dane vision, aby zdecydować, którą część można pobrać jako następną.
Główne wyzwanie nie polega wyłącznie na wykrywaniu obiektu. Robot potrzebuje użytecznych informacji 3D. Musi znać pozycję, orientację i dostępność obiektu, zanim będzie mógł wykonać niezawodne pobranie. W tym miejscu widzenie stereoskopowe 3D staje się wartościowe.
Dlaczego Vision 2D nie wystarcza w większości zastosowań związanych z pobieraniem z pojemników
Kamera 2D (nazywana również kamerą matrycową) może być przydatna do inspekcji, klasyfikacji, odczytu kodów lub wykrywania części. Jednak w zrobotyzowanym pobieraniu z pojemników robot musi poruszać się w rzeczywistej przestrzeni fizycznej. Potrzebuje szczegółowych informacji.
Obraz 2D może przekazać systemowi, co widzi kamera. Kamera 3D pomaga systemowi
zrozumieć, gdzie obiekt znajduje się w przestrzeni. Do pobierania przez robota dane głębi są wykorzystywane do określania wysokości obiektu, położenia i orientacji obiektu, widocznych powierzchni, możliwych punktów chwytu, odległości od ścian pojemnika, nakładania się części oraz ryzyka kolizji
Bez danych 3D trudno jest obliczyć niezawodną trajektorię robota lub określić, która część jest faktycznie dostępna. Dlatego widzenie maszynowe 3D jest powszechnie stosowane do pobierania z pojemników, obsługi maszyn, depaletyzacji i innych zastosowań prowadzenia robota.
Gdzie stosuje się robotyczne pobieranie z pojemników
Zrobotyzowane pobieranie z pojemników jest stosowane, gdy części trafiają losowo rozmieszczone w pojemnikach, skrzyniach, kontenerach lub małych nośnikach ładunku. Zamiast używać podajnika mechanicznego do prezentowania każdej części w tej samej orientacji, robot wykorzystuje widzenie maszynowe 3D do zlokalizowania następnej dostępnej części i pobrania jej z pojemnika.
To sprawia, że pobieranie z pojemników jest szczególnie przydatne tam, gdzie ręczne załadowywanie jest powtarzalne, orientacja części zmienia się między cyklami lub potrzebna jest elastyczna automatyzacja dla różnych typów części.
Części z tworzyw sztucznych w skrzyniach
Przenoś części formowane wtryskowo na przenośniki, do oprzyrządowania, procesów inspekcji lub pakowania.
Obsługa maszyn
Pobieraj surowe części z małych nośników ładunku i załadowuj maszyny CNC, prasy lub oprzyrządowanie.
Komponenty przemysłowe
Obsługuj uchwyty, obudowy, złącza, elementy złączne i inne losowo rozmieszczone komponenty.
Duże skrzynie i pojemniki
Pokrywaj większe obszary pobierania, stosując odpowiednie pole widzenia i odległość roboczą.
Jak kamery Stereo Vision wspierają pobieranie przez roboty
Typowy proces robotycznego pobierania z wykorzystaniem widzenia stereoskopowego 3D wygląda następująco:
-
1
Kamera 3D rejestruje pojemnik, skrzynię lub paletę.
-
2
System widzenia stereoskopowego generuje dane głębi.
-
3
Chmura punktów 3D przedstawia widoczne powierzchnie obiektu.
-
4
Oprogramowanie identyfikuje części, powierzchnie lub kandydatów do chwytania.
-
5
System oblicza punkty pobrania i pozę obiektu.
-
6
Sprawdzane są strefy kolizji i dostęp chwytaka.
-
7
Współrzędne robota są wysyłane do sterownika robota.
-
8
Robot wykonuje pobranie i umieszcza część w kolejnym etapie procesu.
Praktycznym wynikiem jest chmura punktów. Te dane 3D dostarczają oprogramowaniu informacji o widocznych powierzchniach w scenie. Na tej podstawie system może określić, który obiekt jest dostępny, gdzie obiekt się znajduje oraz jak robot powinien do niego podejść.
W wielu zastosowaniach kamera 3D jest montowana nad lub w pobliżu pojemnika. W innych przypadkach kamera może być zamontowana na ramieniu robota. Najlepsza pozycja montażu zależy od rozmiaru pojemnika, odległości roboczej, ruchu robota, konstrukcji chwytaka oraz wymaganego pola widzenia.
Dlaczego jakość chmury punktów ma kluczowe znaczenie dla niezawodnego bin pickingu
Niezawodność robotycznego pobierania z pojemników zależy od danych stanowiących podstawę ruchu robota. Jeśli chmura punktów jest niekompletna, zaszumiona lub słabo dopasowana do zastosowania, robot może nie zidentyfikować prawidłowego punktu pobrania.
Na jakość danych 3D wpływa kilka czynników:
- Tekstura powierzchni
- Odbicia
- Kolor obiektu
- Odległość robocza
- Pole widzenia
- Kąt kamery
- Nakładanie się części
- Poziom napełnienia pojemnika
- Światło otoczenia
- Wymagany czas cyklu
- Dostępność dla chwytaka
Na przykład części o małej teksturze lub odbijające światło mogą być trudne dla dopasowywania stereo, ponieważ system potrzebuje widocznych różnic między oboma widokami kamery. Ciemny plastik, błyszczący metal i powtarzające się cechy obiektów mogą również utrudniać rejestrację 3D.
Dlatego przed wyborem kamery należy ocenić zastosowanie. Odpowiednia kamera 3D do robotycznego pobierania z pojemników zależy od rzeczywistych części, rzeczywistego pojemnika, rzeczywistej odległości roboczej i rzeczywistego czasu cyklu.
VA Imaging Kamera 3D Stereo Vision zasilana przez Ensenso
Kamery VA Imaging 3D do widzenia stereoskopowego powered by Ensenso łączą zaawansowaną technologię widzenia stereoskopowego z konfiguracjami kamer dobranymi do wymagających zastosowań w automatyce przemysłowej i robotyce. Kamery generują szczegółowe dane głębi i niezawodne chmury punktów na potrzeby takich zadań jak robotyczne pobieranie z pojemników, obsługa maszyn, depaletyzacja i lokalizacja obiektów 3D. W zależności od zastosowania VA Imaging oferuje standardowe modele VA Choice, a także konfiguracje budowane według specyfikacji, dostosowane do wymaganej odległości roboczej, pola widzenia i jakości danych 3D.
Kluczowe czynniki wyboru Kamery do robotycznego pobierania z pojemników
Wybór odpowiedniej kamery 3D do robotycznego pobierania z pojemników nie polega wyłącznie na wyborze modelu kamery. Chodzi o dopasowanie całej konfiguracji vision do zastosowania.
Rozmiar i kształt części
Małe, złożone lub nakładające się części zazwyczaj wymagają bardziej szczegółowych danych 3D niż duże, proste komponenty. Kształt części wpływa również na estymację pozycji i identyfikację stabilnego punktu chwytu.
Wykończenie powierzchni
Powierzchnie odblaskowe, ciemne, przezroczyste lub o małej teksturze mogą stanowić wyzwanie. Wykończenie powierzchni wpływa na wybór kamery, ustawienia akwizycji, kąt montażu i potrzebę zastosowania projektowanej tekstury.
Rozmiar pojemnika i poziom napełnienia
Kamera musi obejmować wymagany obszar pojemnika, zachowując jednocześnie wystarczającą szczegółowość do lokalizacji. Większe pojemniki mogą wymagać szerszego pola widzenia, natomiast mniejsze części mogą wymagać większej gęstości punktów.
Odległość robocza
Odległość robocza wpływa na pole widzenia, gęstość punktów i wydajność głębi. Wybrana kamera powinna odpowiadać rzeczywistej pozycji montażowej w celi robota.
Pole widzenia
Pole widzenia powinno obejmować wymagany obszar pobierania, niekoniecznie całe otoczenie. Prawidłowe FOV to zazwyczaj obszar, w którym można wykonać prawidłowe chwyty.
Projekt robota i chwytaka
Rozmiar chwytaka, układ przyssawek, rozwarcie szczęk, kierunek podejścia i wolna przestrzeń wpływają na to, co jest uznawane za prawidłowy i dostępny chwyt.
Kalibracja hand-eye
Kalibracja hand-eye łączy układ współrzędnych kamery z układem współrzędnych robota, umożliwiając robotowi precyzyjne przemieszczanie się przy użyciu obliczonej pozycji 3D.
Integracja oprogramowania
Kompletny system wymaga również oprogramowania do przetwarzania chmury punktów, lokalizacji obiektów, estymacji pozycji, planowania chwytu i komunikacji ze sterownikiem robota.
Jak wybrać Kamerę 3D Stereo Vision do robotycznego pobierania z pojemników
W przypadku robotycznego pobierania z pojemników kamera musi rejestrować pojemnik wystarczająco wyraźnie, aby system mógł identyfikować widoczne części, określać ich położenie i obliczać użyteczne punkty pobierania. Odpowiednia kamera do widzenia stereoskopowego zależy od rozmiaru pojemnika, wymiarów części, wykończenia powierzchni, pozycji montażu oraz dokładności wymaganej do niezawodnego pobierania. Odległość robocza i pole widzenia pomagają określić, czy kamera może zobaczyć wymagany obszar pobierania, ale ostateczny wybór zależy również od warunków pobierania z pojemników. Kompaktowy pojemnik z małymi nośnikami ładunku może wymagać innego podejścia do kamery niż większy pojemnik, mieszane części lub zadanie depaletyzacji.
Kamera 3D B57 VA Choice do kompaktowego robotycznego pobierania z pojemników
Kamera 3D B57 VA Choice stanowi dobry punkt wyjścia do kompaktowego zrobotyzowanego pobierania z pojemników, pobierania z małych nośników ładunku oraz obsługi maszyn z pojemników.
Ta opcja kamery jest szczególnie istotna, gdy przestrzeń w celi robota jest ograniczona, a kamera musi być zamontowana blisko obszaru pobierania. To praktyczny wybór dla mniejszych pojemników i skrzyń, które wymagają niezawodnych danych 3D z kompaktowego zestawu kamery.
5MP
Stereo vision
GigE
Interfejs kamery
FlexView
Projekcja wzoru
IP65/67
Obudowa przemysłowa
Typowe zastosowania
Szczególnie istotne, gdy kamera musi działać blisko obszaru pobierania lub mieścić się w kompaktowej celi automatyzacji.
- Kompaktowe zrobotyzowane pobieranie z pojemników
- Pobieranie z małych nośników ładunku
- Pobieranie części ze skrzyń
- Prowadzenie robota w kompaktowych celach
- Zastosowania vision na ramieniu robota i eye-in-hand
Konfiguracje VA Choice
Wybierz wymagany obszar pobierania
Porównaj dwie wstępnie zdefiniowane konfiguracje B57 według odległości roboczej i pola widzenia.
Kamera 3D B57 VA Choice
Kompaktowa konfiguracja szerokiego obszaru
B57-6/900-N/3-BL
Odległość robocza
850 mm
Pole widzenia
800 × 600 mm
Ta konfiguracja zapewnia szersze pokrycie sceny w kompaktowych celach robotycznych, gdzie kamera musi rejestrować większy pojemnik lub obszar pobierania ze stosunkowo niewielkiej odległości montażowej.
Zobacz konfigurację
Kamera 3D B57 VA Choice
Skoncentrowana kompaktowa konfiguracja
B57-12/975-N/3-BL
Odległość robocza
900 mm
Pole widzenia
400 × 300 mm
Ta konfiguracja zapewnia bardziej skoncentrowany widok dla mniejszych obszarów pobierania, w których wymagane są szczegółowe dane 3D w jasno określonej strefie roboczej.
Zobacz konfigurację
Porada dotycząca wyboru:
Ostateczna konfiguracja powinna być dopasowana do wymiarów części, rozmiaru pojemnika,
pozycji montażowej, właściwości powierzchni i wymaganego poziomu szczegółowości chmury punktów,
a nie wybierana wyłącznie na podstawie pola widzenia.
Kamera 3D C67 VA Choice do wspomaganego kolorem trójwymiarowego pobierania z pojemników i większych pojemników
Kamera 3D C67 VA Choice nadaje się do zastosowań robotycznego pobierania z pojemników, które wymagają szczegółowych danych 3D, większych obszarów pobierania oraz dodatkowych informacji o kolorze RGB.
Dzięki widzeniu stereoskopowemu 5MP, zintegrowanemu kolorowemu czujnikowi RGB 8MP oraz łączności 5GigE, C67 obsługuje wymagające zastosowania związane z naprowadzaniem robotów, lokalizacją obiektów, depaletyzacją i zautomatyzowaną obsługą.
5MP
Widzenie stereoskopowe
8MP RGB
Obrazowanie kolorowe
5GigE
Interfejs kamery
IP65/67
Obudowa przemysłowa
Typowe zastosowania
Szczególnie istotne w zastosowaniach wymagających szerszego zasięgu, danych 3D wspomaganych kolorem lub większych odległości roboczych kamery.
- Robotyczne pobieranie z pojemników
- Pobieranie z dużych pojemników i skrzyń
- Depaletyzacja i obsługa palet
- Lokalizacja obiektów 3D
- Naprowadzanie robotów wspomagane kolorem
- Przemysłowe pomiary 3D
Konfiguracje VA Choice
Wybierz wymagany obszar pobierania
Porównaj cztery wstępnie zdefiniowane konfiguracje C67 według odległości roboczej i pola widzenia.
Kamera 3D C67 VA Choice
Ukierunkowana kompaktowa konfiguracja
C67-12/28/975-S/7
Odległość robocza
900 mm
Pole widzenia
400 × 300 mm
Ukierunkowana konfiguracja dla mniejszych obszarów pobierania, które wymagają szczegółowych danych 3D i informacji o kolorze w określonej strefie roboczej.
Wyświetl konfigurację
Kamera 3D C67 VA Choice
Zrównoważona kompaktowa konfiguracja
C67-8/28/975-S/7
Odległość robocza
900 mm
Pole widzenia
600 × 400 mm
Zrównoważona opcja dla średniej wielkości pojemników i obszarów pobierania, w których istotne są zarówno zasięg sceny, jak i szczegółowa akwizycja 3D.
Wyświetl konfigurację
Kamera 3D C67 VA Choice
Kompaktowa konfiguracja dla szerokiego obszaru
C67-6/16/975-S/7
Odległość robocza
900 mm
Pole widzenia
800 × 600 mm
Zapewnia szerszy zasięg sceny dla większych pojemników, skrzyń i komórek automatyki, przy zachowaniu stosunkowo krótkiej odległości roboczej.
Wyświetl konfigurację
Kamera 3D C67 VA Choice
Konfiguracja o dużej objętości
C67-8/16/2200-M/7
Odległość robocza
1800 mm
Pole widzenia
1200 × 1000 mm
Zaprojektowana do większych pojemników, depaletyzacji i rozległych obszarów pobierania, w których kamera musi rejestrować większą objętość roboczą z większej odległości.
Wyświetl konfigurację
Porada dotycząca wyboru:
Ostateczna konfiguracja powinna odpowiadać wymiarom pojemnika, rozmiarowi części, pozycji montażowej, wymaganej odległości roboczej, charakterystyce powierzchni, wymaganiom dotyczącym koloru oraz wymaganemu poziomowi szczegółowości chmury punktów.
Potrzebujesz pomocy w wyborze konfiguracji?
Omów swoje zastosowanie robotycznego pobierania z pojemników
VA Imaging może pomóc porównać wymagane pole widzenia, odległość roboczą, charakterystykę części, pozycję montażową oraz wymagania dotyczące danych 3D dla Twojego zastosowania.
Wybór między kamerami B57 i C67 z technologią Ensenso 3D
Porównując kamery widzenia stereoskopowego B57 VA Choice i C67 VA Choice powered by Ensenso, należy rozpocząć od sprawdzenia, czy odległość robocza i pole widzenia odpowiadają rozmiarowi pojemnika oraz dostępnej pozycji montażowej. Następnie należy porównać wymagania dotyczące zastosowania.
Interfejs kamery to kolejna istotna różnica między obiema seriami. Seria B wykorzystuje standardowy interfejs 1GigE, natomiast seria C obsługuje 5GigE do transmisji danych o wyższej przepustowości. Należy to rozpatrywać wraz z odległością roboczą, polem widzenia, wymaganiami dotyczącymi koloru i wymaganą wydajnością akwizycji.
Jako ogólną wskazówkę, Ensenso B57 VA Choice stanowi dobry punkt wyjścia do kompaktowego, bliskiego zasięgu zrobotyzowanego pobierania z pojemników i obsługi maszyn. Ensenso C67 VA Choice należy rozważyć w przypadku większych konfiguracji, rozpoznawania z obsługą koloru, opcji większej odległości roboczej lub zastosowań depaletyzacyjnych.
W wielu przypadkach najlepszy wybór kamery można potwierdzić dopiero po ocenie rzeczywistego detalu, wymiarów pojemnika, wykończenia powierzchni, pozycji montażowej i wymaganej jakości chmury punktów.
Kamery Stereo Vision do kompletacji z pojemników, wykonane zgodnie ze specyfikacją
Nie każde zastosowanie zrobotyzowanego pobierania z pojemników pasuje do standardowej konfiguracji VA Choice. Niektóre projekty wymagają innej odległości roboczej, pola widzenia, konfiguracji kamery lub podejścia do obudowy. W takich przypadkach bardziej odpowiednia może być konfiguracja kamery widzenia stereoskopowego Built-to-spec.
Opcje Built-to-spec są szczególnie przydatne, gdy rozmiar pojemnika, wymiary części, pozycja montażowa lub wymagana jakość chmury punktów nie odpowiadają standardowej konfiguracji kamery.
- Built-to-Spec Ensenso B-Series
Kamera Built-to-spec B-Series może być rozważana w przypadku kompaktowych zastosowań pobierania z pojemników, gdy kamera musi zmieścić się w robocie o ograniczonej przestrzeni lub pracować blisko obszaru pobierania.
- Built-to-Spec Ensenso C-Series
Kamera Built-to-spec C-Series może być rozważana, gdy zastosowanie wymaga danych 3D wspieranych kolorem, określonej odległości roboczej, większego pola widzenia lub bardziej wymagającej konfiguracji obrazowania.
Inne serie Ensenso do określonych konfiguracji pobierania z pojemników
W zależności od zastosowania można również rozważyć inne serie Ensenso.
- Ensenso X-Series (X36 i X30) mogą być odpowiednie dla dużych pojemników, dużych palet, dużych odległości roboczych, obiektów o dużej objętości lub niestandardowej geometrii stereoskopowej.
- Ensenso N-Series (N46 i N36) mogą być odpowiednie dla kompaktowego przemysłowego obrazowania 3D
oraz konfiguracji stacjonarnych lub montowanych na robotach, mniejszych komórek automatyzacji lub
zadań widzenia maszynowego 3D wrażliwych na koszty. - Ensenso CR-Series może być odpowiednia, gdy zastosowanie korzysta z wbudowanego przetwarzania danych głębi, ograniczonego transferu danych lub
wysokowydajnych wyników 3D bezpośrednio z kamery.
Najlepsza opcja kamery zależy od rzeczywistych warunków pobierania z pojemników: rozmiaru części, wykończenia powierzchni, geometrii pojemnika, pozycji montażowej, wymaganego pola widzenia i wymaganej jakości danych 3D.
Lista kontrolna zastosowania przed wyborem kamery Stereo Vision
Przed wyborem kamery do widzenia stereoskopowego do zrobotyzowanego pobierania z pojemników warto określić główne warunki zastosowania. Najważniejsze pytania to:
- Jakie są wymiary, masa i materiał części?
- Czy powierzchnia jest błyszcząca, ciemna, przezroczysta lub ma mało tekstury?
- Jakie są wymiary pojemnika, skrzyni lub kontenera?
- Jaka odległość robocza i pole widzenia są wymagane?
- Gdzie można zamontować kamerę?
- Jaki poziom szczegółowości 3D jest potrzebny do niezawodnego chwytania?
- Jaki czas cyklu jest oczekiwany?
- Czy informacja o kolorze jest przydatna w zastosowaniu?
- Czy występują czynniki środowiskowe, takie jak kurz, drgania lub światło otoczenia?
FAQ DOTYCZĄCE BIN PICKING
Potrzebujesz pomocy w wyborze kamery do widzenia stereoskopowego do bin pickingu?
Przekaż VA Imaging wymiary swojego elementu, wymiary pojemnika, odległość roboczą, pole widzenia oraz wymagania dotyczące czasu cyklu. Pomożemy Ci wybrać odpowiednią kamerę do widzenia stereoskopowego powered by Ensenso oraz określić praktyczną konfigurację prowadzenia robota dla Twojego zastosowania.