3D Bin Picking
Offizieller Schweizer Integrator von Mechmind und Pickit 3D
Die Foxbot AG ist der offizielle Schweizer Integrator der Mech-Mind Robotics und Pickit 3D Vision Systeme.
3D Bin Picking
Offizieller Schweizer Integrator
Die Foxbot AG ist der offizielle Schweizer Integrator der Mech-Mind Robotics und Pickit 3D Vision Systeme.
Was ist Bin Picking?
Griff in die Kiste
Als Griff in die Kiste oder englisch Bin picking wird die roboterbasierte Vereinzelung im Zusammenspiel mit einer 3D Kamera bezeichnet.
Die Bauteile liegen chaotisch in einem Behälter und werden durch ein 3D Kamerasystem lokalisiert. Der Roboter kann aufgrund der Kameradaten die Bauteile direkt aus der Kiste entnehmen und verarbeiten.
Pick Cases
Die 3D Binpicking Technologie erlaubt direktes Greifen aus einem Behältnis oder Förderband ohne Vorvereinzelung. Je nach Behältnis wird die Kameraposition und der Robotergreifer auf die Applikation angepasst.
Anwendungsprozess – Verpackung
Automatische Verpackung
Die Bauteile liegen chaotisch in der Gitterkiste. Mittels 3D Kamera werden die Bauteile lokalisiert. werden direkt aus der Gitterkiste entnommen und in eine Schlauchbeutelmaschine eingelegt. Während dem Verpackungsprozess wird ein neues 3D Bild ausgewertet.
Vorteile von Bin Picking
Flexibilität
Dank viel Intelligenz und wenig Hardware ist das System schnell und einfach auf Änderungen am Produkt oder dem Behältnis angepasst.
Platzeinsparung
Durch den Wegfall vom konventionellen Zuführsystem wird erheblich Platz gespart.
Lärmbelästigung
Konventionelle Zuführungen führen zu einer grossen Lärmbelastung. Durch die Bin Picking Technologie entfällt der Lärm komplett.
Sauber
Durch den Entfall von Vibration und Bewegung im Zuführprozess entsteht kein Abrieb und Schmutz, weshalb 3D-Binpicking besonders gut für Anwendungen mit hohen Sauberkeitsansprüchen geeignet ist.
Grossteile
Grosse oder schwere Bauteile sind ungeeignet für konventionelle Zuführungen. Mit 3D-Binpicking können besonders grosse und schwere Teile zuverlässig detektiert und vom Roboter zugeführt werden
Schonend
Sensible Teile können besonders schonend zugeführt werden, ohne durch Vibration oder Bewegung Schaden zu nehmen
Virtueller Zwilling
Ob diese Automatisierungslösung auch in Ihrem spezifischen Fall einsetzbar ist, lässt sich mittlerweile einfach und schnell mittels «virtuellem Zwilling» von Mech-Mind Robotics (s. Video) klären:
1. Mit den zugesandten Bauteilen erstellt Foxbot erste Bilder für Visiontests.
2. Diese Bilder werden mit einer Simulation des Roboters ergänzt, um die Automatisierung zu visualisieren.
3. Durch virtuelle Tests werden verschiedene Greifer geprüft und somit kosteneffizient Ihre Automatisierungslösung auserkoren, ohne dass physische Testaufbauten erforderlich sind.
3D Kamera vs. Reality
3D – Tsch Tsch
Auf die Grillsaison hin erlaubten wir uns einen kleinen Gag:
Automatisches Wurst grillieren mit 3D Kameratechnik.
Über die 3D Kamera wird die Position der Würste lokalisiert. Die Position und Orientierung wird anschl. dem Roboter übergeben. Dieser kann nun die Würste positionsgenau auf dem Grill ablegen.
Häufig gestellte Fragen?!
Wie schnell ist BinPicking?
Typische Zykluszeiten von 3D Bin Picking Anwendungen liegen bei 6-12 Sekunden. Die Auswertungszeit des 3D Kamerasystems liegt aufgrund der hohen Datenmenge schnell einmal im Bereich von circa 4 Sekunden. Eine neue Aufnahme wird immer ausgelöst, sobald der Roboter das Field of View der 3D Kamera verlässt. Somit ist zumindest ein Teil der Auswertung zeitneutral, weil in dieser Zeit der Roboter das zuvor gegriffene Teil ablegt. Somit ist Zykluszeit abhängig von vielen Faktoren. Kontaktieren Sie uns und wir besprechen Ihre Applikation.
Was ist der Unterschied zu herkömmlichen flexiblen Zuführungen?
Bei flexiblen Zuführsystemen mit einer 2D-Kamera werden die Bauteile auf einem Feeder vorvereinzelt, detektiert und abgegriffen. Beim 3D Binpicking wird komplett auf eine Vorvereinzelung verzichtet. Der direkte Griff aus der Kiste steht jedoch nicht zwingend in Konkurrenz zu herkömmlichen flexiblen Zuführungen. Vielmehr eröffnet die Technologie neue Möglichkeiten für Anwendungen, welche mit konventionellen Zuführungen nicht oder nur schwer lösbar sind. 3D Bin Picking ist eine ausgezeichnete Technologie zur automatischen Zuführung von grossen, schweren oder sehr sensiblen Teilen bei minimalem Platzbedarf.
Ist mein Artikel für Bin Picking geeignet?
Grundsätzlich ist fast jedes Teil geeignet. Einschränkungen kann es bei transparenten oder sehr stark reflektierenden Bauteilen geben. Kontaktieren Sie Foxbot AG und erhalten Sie Ihre persönliche Expertise.
Welcher Greifer ist für Bin Picking geeignet?
Die Anforderungen an die Greiftechnik sind enorm vielfältig. Die richtige Auslegung ist eine Schlüsselstelle für die erfolgreiche Umsetzung eines Projekts. Deshalb entwickelt Foxbot AG die Greiftechnik individuell und exakt auf Ihre Anwendung abgestimmt. Der Greifer muss fähig sein, das Zielobjekt in jeder Ausrichtung und jeder möglichen Position im Behältnis zu greifen, ohne dabei mit dem Behälter oder anderen Objekten zu kollidieren. Nicht selten muss das für unterschiedliche Artikel möglich sein.
Warum ist Bin Picking die beste Lösung?
Das System besteht aus sehr viel Intelligenz und wenig Hardware. Das System ist enorm universell und lässt sich schnell und einfach an wechselnde Rahmenbedingungen anpassen. Zukunftssicherheit sowie niedrige Betriebs- und Unterhaltskosten machen das System zu einer nachhaltigen Investition. Das Bauteil wird direkt aus dem Behältnis gegriffen ohne zusätzliches Fördern, vibrieren oder bewegen, es wird komplett auf eine Vorvereinzelung wie bei 2D Systemen üblich verzichtet. Dies spart Platz, Lärm und ist schonend für das Bauteil. Schwere und grosse Teile welche für Bedienpersonen schwer und unergonomisch zu handhaben sind, können so trotz chaotischer Bereitstellung mit einem Roboter automatisiert werden.
Welche alternativen Prozesse können mit 3D Kamera und Roboter (3D vision guided robot) automatisiert werden?
Das 3D Bildverarbeitungssystem gibt dem Roboter sozusagen zwei Augen mit dazugehöriger Intelligenz. Der Roboter lässt sich präzise und kontrolliert zu jedem gewünschten von der 3D Vision detektierten Merkmal bewegen, um dort einen Job zu erledigen. Ob der Job nun Greifen oder eben Schrauben, Kleben, Schweissen, Nieten oder etwas anderes ist, spielt dem System keine Rolle.
Wie genau ist 3D BinPicking? (Präzision)
Bei der Präzision von 3D Bin Picking muss man mit Ungenauigkeiten im sehr tiefen einstelligen Millimeterbereich rechnen, also ca. 1-5 Millimeter. Die totale Abweichung ist eine Summe aus kleinen Ungenauigkeiten der Detektion, der Kalibration zwischen Kamera und Roboter, der absoluten Genauigkeit des Roboters, sowie der Definition des TCP (Toll Center Points). Ist eine sehr hohe Genauigkeit gefordert, wird dies oft über einen sogenannten Second Step gelöst. Hierbei wird das Teil nach dem Griff aus der Kiste in einer Ausrichtstation genauer ausgerichtet, bevor es weiterverarbeitet wird.
Was beinhaltet ein 3D Kamerasystem?
Der 3D Sensor besteht oft aus mehreren Kameras und Lichtquellen. Die dazugehörige Software bietet umfassende Möglichkeiten für die Bearbeitung der Punktewolke (point cloud processing), die Erkennung und Lokalisierung des Objekts (model matching), sowie für die Bahnplanung des Roboters (path planning) inklusive Vermeidung und Überwachung von möglichen Kollisionen (collision detection).
Was sind die Nachteile von Bin Picking?
Die grössten Herausforderungen sind Bestückungsaufgaben mit schnellen Zykluszeiten und/oder das Handhaben von sehr kleinen Teilen. Bei solchen Anforderungen ist eine 2D basierte flexible Zuführung oft die richtige Lösung.
Was umfasst ein Bin Picking Projekt mit Foxbot AG?
Durch Vorversuche wird abgeklärt, ob 3D Bin Picking die vorgesehene Automation die geeignete Technologie ist. Foxbot AG baut die komplette Automatisierungslösung CE-Konform, welche schlüsselfertig und prozessfähig dem Kunden übergeben wird. Das Kundenpersonal wird durch Foxbot entsprechend geschult. Weiter bietet Foxbot im Anschluss Support, Fernwartung sowie Service vor Ort.
Aus welchen Elementen besteht eine Bin-Picking Anlage?
- Prozess des Kunden, welcher automatisiert werden soll
- Behältnis (Bin) in welchem der Kunde die Teile lagert
- 3D Vision System
- Roboter
- Greiftechnik
- Steuerung und HMI
- Maschinensicherheit
Was kostet ein 3D Kamerasystem?
Ein Kamerasystem bestehend aus 3D Sensor und der passenden Software kostet meistens im Bereich zwischen 15’000 und 30’000 Franken. Eine schlüsselfertige Bin-Picking Anlage inklusive Roboter ist ab ca. 90’000 Franken erhältlich. Kontaktieren Sie bei Foxbot AG für ihre persönliche Beratung mit unverbindlicher Offerte.