Sick hat eine sehende Lösung für die Kommissionierung von Beutelverpackungen mit verschiedensten Geometrien und Inhalten, entwickelt.

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Sehend zugreifen Robot Vision für komplexes Pick & Place

03.05.2019

Seit jeher ist es eine besondere Herausforderung, Beutelverpackungen mit verschiedensten Geometrien und Inhalten in einem automatisierten Prozess zu kommissionieren. Um die Position dieser Produkte zuverlässig zu erkennen, braucht es ein passendes „sehendes“ System. Durch die Zusammenarbeit eines Spezialisten für Greifsysteme und dem Hersteller einer leistungsfähigen industriellen 3D-Kamera gibt es nun die perfekte Lösung.

Die Summe aller Einzelteile ergibt ein perfektes Bild. Im konkreten Fall geht es aber nicht um ein Spiel, sondern um die professionelle Zusammenarbeit der Firma fpt Robotik mit ihrem neuen patentierten Greifsystem und Sick mit seiner 3D-Kamera Visionary-T. Der Automatisierer fpt Robotik hat mit der Subito Connect A-Zelle eine komplett neue Roboterzelle für Pick-and-place-Anwendungen konstruiert und schließt damit die Lücke in der roboterbasierten Kommissionierung von biegeschlaffen und forminstabilen Produkten, speziell Beutelverpackungen. Aufgrund der technologisch anspruchsvollen Greiftechnik können nicht saugdichte und bis dato nicht automatisierbare Produkte schonend vereinzelt und platziert werden. Die korrekte Erkennung der Position der Produkte ist nur über spezielle 3D-Vision-Sensoren mögliche. Hierzu dient dem Robotikhersteller die Visionary-T AG von Sick. Nach knapp einem Jahr erfolgreicher Entwicklung und intensiver Unterstützung durch Sick bei der Implementierung in die Zelle kann sich das Resultat mehr als sehen lassen.

Die Roboterzelle ist kompakt, flexibel und mobil einsetzbar und kann ohne großen Aufwand an einem Handarbeitsplatz sowie einem Logistik- oder Kommissionier-Arbeitsplatz installiert werden. Folglich ist es auch nicht überraschend, dass die Lösung auf dem Markt einen überaus positiven Anklang findet und renommierte Unternehmen bereits ihr Interesse bekunden, darunter ein großer deutscher Spielehersteller. Bei der Suche nach einem kompetenten Partner für die kamerabasierte Greiftechnik war die Wahl sehr schnell auf Sick und seine Robot-Vision-Produkte gefallen. Die 3D-Kamera Visionary-T ist vergleichbar mit 3D-Snapshot-Lösungen anderer Wettbewerber – aber um Längen kostengünstiger. So war nicht zuletzt das sehr gute Preis-Leistungs-Verhältnis ausschlaggebend für die Entscheidung.

Mit 3D überlegen zugreifen

Gerade beim Pick-and-place für biegeschlaffe und nicht saugdichte Oberflächen, im konkreten Fall beim Greifen und Ablegen von verpackten Puzzleteilen, steckt der Teufel oft im Detail. Das heißt, nur viele kleine Schritte bringen eine so komplexe und komplizierte Anwendung verlässlich zum Laufen. Erst wenn alle diese Puzzlestücke richtig zusammengesetzt werden, ergibt sich das ganze Bild einer erfolgreichen Zusammenarbeit. Und hier haben fpt Robotik und Sick dank ihrer Fähigkeiten und jeweiligen Expertise einen Meilenstein der Kooperation erreicht.

Die Implementierung der Visionary-T AG in die Subito Connect A-Zelle gelang dank Gelassenheit und Geschick, Ausdauer und außerordentlicher Professionalität aller Beteiligten auf beiden Seiten. Nach einem knappen Jahr intensiver Zusammenarbeit haben die involvierten Mitarbeiter die beschriebene Kombination von Greifsystem und Kamera zur verlässlichen Serienreife gebracht.

Zusammenspiel in der Zelle

In der Zelle selbst basiert der Erfolg der Applikation auf dem gelungenen Zusammenspiel der einzelnen Komponenten. Die erfassten 3D-Daten der Kamera werden sofort und noch am Ort ihrer Entstehung aufbereitet und umgerechnet. Dazu verfügt die Visionary-T über eine sehr performante Hardware und diverse spezielle Bildverarbeitungsfilter, mit deren Hilfe sie die räumliche Position dunkler, transparenter oder reflektierender Objekte zuverlässig erkennt. Die so exakt ermittelten Objektpositionen gibt sie dann in einfachen 3D-Weltkoordinaten mit bis zu 50 Bildern pro Sekunde unverzüglich an die Maschinensteuerung weiter. Dabei werden die Daten so aufbereitet, dass die direkte Anbindung der Kamera an die SPS möglich ist. In der Folge kann das patentierte Greifsystem seine ganze Wirkung entfalten. So gelingt die garantierte Vereinzelung der Produkte nach erfolgreicher Implementierung spielend.

Intelligenz implementieren

Der Projektleiter und Unternehmensstratege Andreas Frick von fpt Robotik äußert folgende Sichtweise auf das eigene Geschäftsfeld: „Roboter können enorm viel. Doch war der Einsatz von Robotern in der automatischen Handhabung von biegeschlaffen Teilen bislang ausgeschlossen und die Erkennung der Beutel nur bedingt erfolgreich. Durch das perfekt abgestimmte Zusammenspiel zwischen Greifsystem und Kamera wurde eine ehemals kategorisch ausgeschlossene Roboteranwendung nun zum Produkt.“

Das beschreibt ganz gut, dass für eine gelungene Anwendung, zum Beispiel das rasante Greifen und Ablegen in einer Roboterzelle wie der Subito Connect, eine riesige Anzahl kleiner Puzzlestücke nötig ist, um ein gutes Ergebnis zu erzielen. Die Mitarbeiter von Sick konnten im Rahmen der Zusammenarbeit in diesem Projekt mit der eingebrachten Kameratechnik einen wichtigen Beitrag zur Intelligenz des Systems beitragen. Vor allem aber das gemeinsame Weiterdenken und Arbeiten mit den Kollegen von fpt Robotik spiegelt den Erfolg wider. Darauf will man gemeinsam aufbauen. So entstehen sicher auch in naher Zukunft innovative Lösungen und greifbare Erfolgsgeschichten.

Bildergalerie

  • Die Subito Connect A-Zelle von fpt Robotik für das zuverlässige Erkennen, Greifen und Ablegen von Beutelverpackungen setzt auf die smarte 3D-Kamera Visionary-T AG von Sick.

    Bild: Sick

  • Die Visionary-T AG bietet intelligente Datenreduktion und verarbeitet mehr als 25.000 Abstands- und Intensitätswerte in einer Aufnahme.

    Bild: Sick

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