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25.07.2019

Kleinstkomponenten verlässlich erkennen

Führender Spielzeughersteller integriert roboterbasiertes Bin-Picking-System

Ein neues System für den „Griff in die Kiste“ macht Bin Picking jetzt auch für Kleinstkomponenten verfügbar. Der führende Hersteller von Kunststoff-Bauklötzen aus Dänemark nutzt den kompakten Sensor für die komplexe Vereinzelung kleinster Teile, weil der im Prozess nachfolgende Schritt eine exakte Positionierung erfordert. Mit seiner Quad-Camera-Ausstattung arbeitet das System selbst bei glänzenden oder beschichteten Oberflächen extrem schnell.

  • Objekte von nur wenigen Kubikmillimetern erkennt der MiniPick3D mit zuverlässiger Präzision (© Isra Vision)

    Objekte von nur wenigen Kubikmillimetern erkennt der MiniPick3D mit zuverlässiger Präzision (© Isra Vision)

  • Die Quad-Camera-Technologie des MiniPick3D verwendet vier integrierte Kameras, um das Volumen jedes Behälters vollständig zu erfassen (© Isra Vision)

    Die Quad-Camera-Technologie des MiniPick3D verwendet vier integrierte Kameras, um das Volumen jedes Behälters vollständig zu erfassen (© Isra Vision)

  • Die Multi-Stereo-Quad-Camera-Technology erfasst restlos das Volumen jedes Behälters (© Isra Vision)

    Die Multi-Stereo-Quad-Camera-Technology erfasst restlos das Volumen jedes Behälters (© Isra Vision)

  • Der MiniPick3D erzeugt hochpräzise Scans, auch bei hoher Abschattung oder glänzenden Oberflächen (© Isra Vision)

    Der MiniPick3D erzeugt hochpräzise Scans, auch bei hoher Abschattung oder glänzenden Oberflächen (© Isra Vision)

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Bei der Herstellung der beliebten Kunststoff-Bauklötze fallen die Teile aus der Spritzgießmaschine in eine Kiste. Die anschließende Vereinzelung für die Montage ist wegen der hochglänzenden Oberfläche sehr komplex. Verarbeitet werden auf dieser Produktionsstufe rund 20 verschiedene Typen mit Größen von ca. 60 x 200 mm. Eine weitere Herausforderung ist der nachfolgende Prozessschritt, der höchste Greifgenauigkeit erfordert. Daher ist eine präzise Objekterkennung erforderlich.

MiniPick3D erfüllt diese Anforderung und setzt dabei problemlos kürzeste Taktzeiten um. Der Sensor der Isra Vision AG, Darmstadt, kann Bauteile mit wenigen Millimetern Kantenlänge – etwa Stecker, Spritzgussteile, Elektronikbauteile oder Feinmechanikkomponenten – zuverlässig erkennen und automatisch greifen. Seine Quad-Camera-Ausstattung sorgt dabei sowohl für einen vollständigen Überblick über jeden Behälter als auch für die notwendige Präzision und Geschwindigkeit.

Kleine Bauteile stellen nicht nur durch ihre geringe Größe eine Herausforderung dar: Robotersysteme können sie aufgrund des geringen Gewichts sehr schnell bewegen, und das bei in der Regel nur kurzen Transportwegen. Schnelle Scanzeiten und eine exakte Objekterkennung sind daher unerlässlich, um eine kurze Taktzeit zu ermöglichen.

Quad-Camera-Technologie sichert hohe Datenqualität

Die Quad-Camera-Technologie des MiniPick3D verwendet vier integrierte Kameras, um das Volumen jedes Behälters vollständig zu erfassen. Das System ist dabei insbesondere für Kisten mit einem Volumen von bis zu 300 x 200 x 150 mm ausgelegt. Die verschiedenen Blickwinkel der vier integrierten Kameras ermöglichen mehrere Perspektiven auf dasselbe Objekt. Diese Multi-View-Aufnahmen gewährleisten, dass ein Bauteil auch bei Abschattungen oder Lichtreflexionen auf der Oberfläche zuverlässig erkannt und gegriffen wird.

Mithilfe einer speziellen „Embedded-Prozessor-Technologie“ erreicht der Sensor Scanzeiten von wenigen Hundert Millisekunden, ungeachtet der Oberflächenstruktur oder der zu detektierenden Bauteile. Seine Hochleistungs-LED-Beleuchtung liefert in einem Sekundenbruchteil alle notwendigen Referenzpunkte, um die zu greifenden Bauteile mit hoher Geschwindigkeit sicher zu detektieren. Zusätzlich können nach nur einem Scan mehrere Teile gegriffen werden, was weitere Zeitvorteile bietet. Damit eröffnen sich insbesondere in Kombination mit kollaborierenden Robotern neue Anwendungen des „Griffs in die Kiste“, zum Beispiel in den Bereichen Montage und Logistik.

Bereit für Industrie 4.0 – mit WLAN-Ausstattung und OPC UA

Mittels CAD-Daten erhält MiniPick3D die Informationen, um die Bauteile in der generierten Punktwolke zu erkennen. Automatisch berechnet der Sensor die beste kollisionsfreie Roboterbahn, um die Teile zu greifen. Eine integrierte Plausibilitätsprüfung sichert den unterbrechungsfreien Betrieb. Neue Bauteilformen erlernt der Sensor ebenfalls anhand eines CAD-Datensatzes – mit „CAD-Teach-in“ kann nahezu jede mögliche Bauteilform schnell eingerichtet und zuverlässig detektiert werden.

MiniPick3D lässt sich einfach integrieren, passt zu allen gängigen Robotertypen und kann fest montiert oder mobil auf einem Roboter eingesetzt werden. Mit WLAN und dem OPC-UA-Protokoll ist der Sensor darüber hinaus für eine vernetzte Produktion und Industrie 4.0 vorbereitet.

Weitere Systeme in Isras Bin-Picking-Produktfamilie sind der IntelliPick3D-Pro, der besonders für herausfordernde Produktionsbedingungen ausgelegt ist, sowie der neue PowerPick3D, der neue Höchstgeschwindigkeiten für den „Griff in die Kiste“ bei größeren Komponenten ermöglicht. (cd)

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Unternehmensinformation

ISRA Vision AG

Industriestr. 14
DE 64297 Darmstadt
Tel.: 06151 948-0
Fax: 06151 948-140

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