Automatisch abgeräumt
Automatisierte Depalettierung mit integrierter 3D-Bildverarbeitung
In der Intralogistik gehört Palettieren zu den besonders anspruchsvollen Anwendungen. Beim Stapeln von Kartons, Säcken oder Flaschenpaketen auf Paletten im letzten Schritt vor dem Versand, ist Effizienz gefragt. Gleiches gilt für die Depalettierung im Wareneingang des Empfängers. Automatisierte Palettierlösungen, ob konventionell oder robotergestützt, bieten dafür erhebliche Produktivitäts- und Effizienzsteigerungen. Die Industrie ist dabei ständig auf der Suche nach Innovationen, die höchste Flexibilität der Palettenmuster und eine geringe Zykluszeit ermöglichen und minimalen Platz beanspruchen. In diesem Zusammenhang gewinnen Palettierroboter-Systeme zunehmend an Bedeutung. Sie bieten genau diese Flexibilität und sind gleichzeitig leicht an wechselnde Bedürfnisse und Produkte anpassbar. Damit bieten sie oftmals ein erhebliches Einsparungspotential. Roboterpalettierung erhöht den Durchsatz beim Handling verschiedener Gebinde deutlich.
Klassische Palettier- oder Depalettierroboter sind dabei jedoch oft starr und zeitaufwändig in der Einrichtung, zumal sie "blind" arbeiten und nicht mit verschobenen oder deformierten Gütern zurechtkommen. Damit diese Roboter sehenden Auges zu Werke gehen können, hat das Unternehmen Speed Solution Group Ltd. mit Sitz in Bangkok in Zusammenarbeit mit ABB Robot, Thailand eine automatisierte 3D-Palettierungs-Bildverarbeitungslösung entwickelt. Mit Hilfe einer Ensenso 3D Kamera von IDS depalettieren Roboter von ABB Waren unterschiedlicher Größen und Formen vollautomatisch, mit hoher Genauigkeit und Verlässlichkeit.
Anwendung
Der vollautomatische Depalettier-Roboter wird dort in einem unbemannten Lager eingesetzt. Wichtigste Anforderung: Der Roboter muss in der Lage sein, auf den zu entladenden Paletten die unterschiedlichsten verfügbaren Produktmodelle bzw. Kartons genau zu erkennen und präzise zu handeln. Gelöst wird das Problem mit Hilfe einer Ensenso 3D-Kamera. Das Modell X36 ist für diese Aufgabe prädestiniert. Sie eignet sich für Arbeitsabstände bis zu 5 Metern und zur Erfassung von stehenden Objekten mit Volumen von mehreren Kubikmetern und liefert schnell ein präzises Bildergebnis, was wiederum eine höhere Taktgeschwindigkeit und somit einen höheren Durchsatz ermöglicht.
Mit ihrer Hilfe erfasst der Roboter die genaue Position der jeweiligen Kartons in den verschiedensten Modellvarianten. Ensenso 3D Kameras arbeiten nach dem Prinzip des räumlichen Sehens (Stereo Vision), das dem menschlichen Sehvermögen nachempfunden ist. Zwei Kameras betrachten dabei das Objekt aus unterschiedlichen Positionen. Obwohl der Bildinhalt beider Kamerabilder identisch scheint, weisen sie Unterschiede in der Lage der betrachteten Objekte auf. Da Abstand und Betrachtungswinkel der Kameras sowie die Brennweite der Optiken bekannt sind, kann die Ensenso-Software die 3D-Koordination des Objektpunkts für jeden einzelnen Bild-Pixel bestimmen. Das Ergebnis ist eine 3D-Punktewolke, in der die benötigten räumlichen Objektinformationen enthalten sind.
In diesem Fall ist es ein genaues Punktewolkenbild der Palette. Das System findet anhand der in der Punktewolke enthaltenen Bildinformationen die Kistenposition in Millimeter-Genauigkeit und sendet mit Hilfe der NX-Software aus dem Hause der Speed Solution Group alle Kistenpositionen an den ABB Roboter. Die in enger Zusammenarbeit mit ABB Robot entwickelte, leistungsstarke 3D Vision Software macht das System schnell und stabil und versetzt den Roboter in die Lage, die jeweiligen Kisten mit höchster Präzision und damit ohne Beschädigung, aufzunehmen.
Das System wurde so konzipiert, dass es eng vom ABB-Controller gesteuert werden kann: Die ABB-Robotersoftware startet das Vision-System, um die Position über das Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP eine Gruppe von Netzwerkprotokollen) zu erfassen und zu liefern. Auch die Parametereinstellung des Roboters erfolgt durch die ABB-Robotersoftware. Das System ist dadurch in der Lage, nicht nur die genaue Position der Ware, sondern auch die Reihenfolge, in der die Ware aufgenommen wird, zu bestimmen. So wird der Fahrweg, den der Roboterarm zurücklegt, optimiert und der Roboter kann mit maximaler Geschwindigkeit und Effizienz arbeiten.
Athapol Tantisantikorn, Sales Manager der SSG Ltd. ist überzeugt: "Das System bietet dank der 3D-Vision-Technologie von Ensenso und unserer stabilen NX-Software eine äußerst flexible und schnelle Lösung. Das System kann gleichzeitig verschiedene Größen und Formen von Waren handhaben". Die Software wurde zusammen mit ABB (Thailand) entwickelt und arbeitet sehr erfolgreich im Warenlausgangslager eines großen Kunden.
Kamera
Die Aufgabe ist wie geschaffen für die Kameras aus der Ensenso X-Reihe. Jedes Ensenso X36 3D-Kamerasystem mit FlexView2 Technik besteht aus der Projektoreinheit, zwei GigE Kameras mit wahlweise 1,3 MP oder 5 MP Sensoren (CMOS, monochrom), Befestigungs- und Einstellwinkeln, drei Objektiven sowie Sync.- und Patchkabeln zur Verbindung der Kameras mit der Projektoreinheit. Mittels des in der Software integrierten Setup-Wizards ist die Fokussierung und Kalibrierung einfach einzurichten und zu bedienen.
Die FlexView2 Technik sorgt für eine noch bessere räumliche Auflösung sowie eine sehr hohe Robustheit des Systems bei dunklen oder reflektierenden Oberflächen. 3D Objekterkennung, Lokalisierung und Klassifizierung, Roboteranwendungen, wie z.B. Bin Picking und Objekterfassung bis zu 8m³, wie beispielsweise die beschriebenen Paletten, gehören zu den Paradedisziplinen dieser 3D Kamera. Damit ist sie prädestiniert für den Bereich Logistikautomation, z.B. durch (De-)Palettierung und Automatische Lagersysteme.
Das hat auch Athapol Tantisantikorn, SSG Sales Manager, überzeugt. Die GigE-Schnittstelle, der 5 MP-CMOS-Sensor, das zu verarbeitende Datenvolumen und die gut zu integrierende Größe der Kamera waren darüber hinaus entscheidend für die Wahl des Kameramodells.
Fazit
Die Vorteile des Systems liegen auf der Hand:
Einfache Konfiguration, gutes SDK mit stabiler API, Flexibilität.
Der Depalettierroboter arbeitet effizienter, als es Menschen je können, noch dazu mit hoher Genauigkeit. Darüber hinaus werden Mitarbeiter geschont und müssen keine schweren Pakete bewältigen, Verletzungen bzw. Unfälle mit Personenschaden werden minimiert, im unbemannten Lager ganz vermieden. Höchste Verfügbarkeit und Investitionssicherheit sowie Produktionsflexibilität bei niedrigem Personaleinsatz sichern den langfristigen Erfolg. Die Automatisierte 3D-Palettierungslösung mit integrierter Bildverarbeitung bestehend aus je einem Ensenso X36 3D-Kamerasystem ist dabei nicht nur mit ABB Robotern kompatibel, sondern kann in jeden anderen Roboter integriert werden.
Ensenso X36: 3D-Vision mit modularem 3D-Kamerasystem
- Interface: GigE
- Modell: Ensenso X36
- Sensortyp: CMOS
- FlexView: 2
- Projektorleistung: 100 Watt
- Baselines: veränderbar
- Trigger & Blitz
- Schutzart: IP 65/67
- Anwendungen: 3D Objekterkennung, Lokalisierung & Klassifizierung, 3D Objektrekonstruktion, Roboteranwendungen, z.B. Bin Picking, Objekterfassung bis zu 8m³, z.B. Räume, Paletten, Logistikautomation, z.B. (De-)Palettierung, Fabrikautomation, Automatische Lagersysteme
Kunde
Speed Solution Group Ltd., Thailand, wurde 2005 gegründet. Vertrieb und Import von Industrieprodukten für Kunden aus der Industrieproduktion sind eine wichtige Triebkraft für die Wirtschaft Thailands. Die Speed Solution Group verfügt über ein Engineering-Team, das Kunden im Hinblick auf neue Geräte und Technologien berät, die für deren vielfältigen, individuellen Anwendungen am besten geeignet und effektiv sind. "Wir sind bemüht, mit unseren Dienstleistungen dazu beizutragen, dass die Branche gleichzeitig und nachhaltig wächst."
www.speedsolutiongroup.com
