Il prelevamento in sicurezza nella scatola con sensori 3D
I sensori 3D della serie M3DS sono adatti alle applicazioni di bin picking, ovvero al prelievo di componenti da contenitori posizionati in modo fisso davanti al robot. I sensori proiettano modelli di luce strutturata sui componenti da rilevare presenti nel contenitore. Una camera integrata nel sensore registra questi modelli di luce per generare una nuvola di punti 3D. Il vantaggio risiede nell’elevata risoluzione in combinazione con un’ampia gamma dinamica lavorabile dei componenti. Il risultato sono nuvole di punti 3D stabili e ad alta risoluzione, anche in presenza di superfici nere, lucide o con caratteristiche variabili. In questo modo è possibile riconoscere con certezza anche le strutture più sottili dei componenti.
I sensori 3D offrono un’elevata densità di punti per piccoli oggetti e forniscono una nuvola di punti 3D ad alta risoluzione anche su superfici nere e lucide.
I sensori possono essere montati a scelta sul robot oppure in posizione fissa sopra il supporto di carico e sono adatti per Eurobox, pallet e casse a maglie.
Sensori 3D della serie M3DS per applicazioni di bin picking precise
I sensori 3D basati su camera della serie M3DS funzionano secondo il principio di funzionamento della luce strutturata. Le varianti con 5 MP o 12 MP e diversi campi di misurazione consentono il rilevamento di contenitori e oggetti di diverse dimensioni. Due metodi di ricostruzione consentono di ottimizzare la registrazione, a seconda dell’applicazione, per ottenere un’elevata precisione oppure un’ampia gamma dinamica.
- Volumi di misurazione da 70 × 50 × 50 mm a 1.330 × 1.040 × 1.000 mm
- Visualizzazione dell’immagine di intensità e di confidenza
- Generazione rapida di nuvole di punti 3D in un tempo massimo di 300 ms
- Calcolo delle nuvole di punti e filtraggio direttamente nel sensore
- Lo standard GenICam come interfaccia unificata
- SDK per Windows e Linux
- Scambio dati rapido tramite interfaccia Ethernet da 1/10 Gigabit
- Software di visualizzazione basato su browser web
Fasi del processo nel bin picking
Struttura meccanica
I sensori della serie M3DS possono essere montati staticamente sopra il contenitore o direttamente sul robot. In caso di montaggio statico, la serie M3DS offre distanze di lavoro fino a 1,75 m. La distanza tra il sensore 3D e il bordo superiore del contenitore garantisce al robot una libertà di movimento sufficiente per l’operazione di presa. In caso di montaggio sul robot, sono disponibili varianti di sensori con diversi campi di misurazione e distanze di lavoro che possono essere adattati alle rispettive dimensioni del contenitore e allo spazio di movimento necessario.
Acquisizione dei dati 3D
Il sensore rileva i componenti presenti nel contenitore e genera una nuvola di punti 3D ad alta risoluzione dell’intero volume del contenitore. I due metodi di ricostruzione consentono di adattarsi alle diverse geometrie degli oggetti e alle diverse caratteristiche delle superfici. In questo modo, il sensore fornisce dati 3D stabili anche su superfici lucide, arrugginite, oleose o riflettenti.
Valutazione e calcolo dei punti di presa
I dati 3D vengono trasmessi al software Machine Vision tramite GenICam o SDK. In tale fase vengono determinati la posizione e l’orientamento degli oggetti in sei gradi di libertà, vengono identificati i componenti e vengono prese in considerazione eventuali collisioni. Sulla base di questi dati, il software calcola i punti di presa adeguati, in modo che il robot possa afferrare i pezzi con precisione. La generazione e il filtraggio integrati delle nuvole di punti riducono il carico di elaborazione e consentono tempi di ciclo brevi ed elevate percentuali di prelievo.
Opzioni di montaggio di sensori 3D nelle applicazioni di bin picking
Sensore sul robot (Eye-in-Hand)
La forma compatta e il peso ridotto della serie M3DS1 consentono l’installazione e il trasporto diretto sul braccio robotico. Le distanze di lavoro più brevi garantiscono una maggiore precisione nei dettagli, percorsi di presa più brevi e un impianto complessivamente più compatto. Per garantire una presa sicura, i pezzi complessi possono essere scansionati da diverse direzioni. Questa procedura viene generalmente utilizzata per oggetti con una posizione di presa specifica.
Vantaggi del montaggio sul robot:
- È possibile realizzare un impianto compatto
- Ideale per pezzi piccoli e complessi
- Rilevamento dinamico, dalla visione d’insieme al singolo componente
Sensore sopra il supporto di carico (Eye-to-Hand)
I sensori della serie M3DS2 offrono una risoluzione di 5 MP, consentendo di acquisire tutti i componenti presenti nel supporto di carico con una sola scansione. Sulla base di queste informazioni, il software determina il pezzo da rimuovere. L’alta risoluzione della nuvola di punti 3D consente anche il riconoscimento sicuro di componenti di piccole dimensioni.
Vantaggi del montaggio fisso del sensore:
- Piena capacità dei robot e operazioni di presa più veloci
- Scansione durante il movimento del robot e minor rischio di vibrazioni
- Acquisizione di più componenti in un’unica operazione di scansione seguita dal prelievo
Campi di misurazione dei sensori 3D
Confronto tra le applicazioni di bin picking
Bin Picking nell’automazione industriale
- Rilevamento dell’orientamento e della posizione degli oggetti (ad es. CAD-Match)
- Ampi volumi di lavoro fino a 1.330 × 1.040 × 1.000 mm
- Ampia distanza di lavoro
- Ideale per scatole a griglia
- Tempi di ciclo più lunghi
- Forme di oggetti identiche e complesse in un’unica stazione
- Misure assolute stabili
Bin Picking nella logistica interna
- Riconoscimento delle superfici da prelevare con la ventosa
- Volume di lavoro fino a 760 × 560 mm
- Distanza di lavoro media
- Adatto per Eurobox
- Tempi di ciclo più brevi
- Forme degli oggetti e caratteristiche delle superfici tra le più disparate in un’unica stazione
