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MY FACTORY 11-12/2021

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MY FACTORY 11-12/2021

INTRALOGISTIK

INTRALOGISTIK VOLLAUTOMATISCHE EINZELSTÜCK-KOMMISSIONIERUNG PICK-ROBOTER IN DER PUNKTEWOLKE In der Intralogistik herrscht seit einigen Jahren ein regelrechter Robotik-Hype. Meist handelt es sich um klassische Sechsachs-Knickarmroboter, die ihren Weg aus der Produktion in die Logistik finden. Das Ziel: die vollautomatische Kleinteile-Kommissionierung. Haupttreiber dabei ist der Arbeitskräftemangel, die große Herausforderung nicht etwa eine technische Komponente wie Roboter oder Greifer, sondern die Gestaltung eines wirtschaftlichen Gesamtprozesses. Wie dies gelingen kann, erfahren Sie nachfolgend. D a Roboter nur einen Teil der Artikel in jedem Sortiment handhaben können, entstehen parallele Warenströme und somit mögliche Risiken im Hinblick auf Warenfluss, Bestände, Synchronisation und Konsolidierung. Der Pick-Roboter „autopick“ der psb intralogistics GmbH aus Pirmasens stellt sich dieser Herausforderung. Die vollautomatische Lösung für die Einzelstück-Kommissionierung besteht im Kern aus einem Roboter mit Greifer, dem IT-Netz der Gesamtanlage sowie einem leistungsstarken Bildverarbeitungssystem – bestückt mit zwei Ensenso 3D-Kameras der IDS Imaging Development Systems GmbH. VISION-SYSTEM ALS AUGE DES ROBOTERS Das Vision-System fungiert als Auge des Roboters. Es erkennt greifbare Flächen auf den zu verarbeitenden Objekten im Quellbehälter und berechnet Greifpunkte und kollisionsfreie Bahnen für den Roboter. Dieser kann dadurch unbekannte Produkte direkt aus Schüttgut greifen und im Zielbehälter in dem Bereich mit der geringsten Befüllung ablegen. Vakuumsauger sorgen dabei für ein sanftes Fassen der jeweiligen Gegenstände. Ein vorheriges „Einlernen“ (Teach-in) der einzelnen Produkte ist nicht notwendig. Egal, ob Medizinfläschchen oder Tee- 26 MY FACTORY 2021/11-12 www.myfactory-magazin.de

INTRALOGISTIK 01 02 01 Der Roboter greift unbekannte Produkte aus Schüttgut und legt sie im Zielbehälter ab, zwei Ensenso 3D-Kameras liefern dem System die essentiellen Bilddaten 02 Multifunktionale Vakuumsauger sorgen für ein sanftes Fassen unterschiedlichster Artikel packung, der multifunktionale Greifer kann für eine große Artikelvielfalt mit unterschiedlichsten Verpackungseinheiten individuell ausgelegt werden. Das System lernt mit der Zeit, welcher der verschiedenen Griffe am besten für den jeweiligen Artikel funktioniert. Die erreichbare Pickleistung für eine prozesssichere Anlage ist stark von den Eigenschaften der Greifobjekte abhängig und bewegt sich zwischen 300 und 500 Teilen pro Stunde. Zwei 3D-Kameras vom Typ Ensenso N35 liefern dem Robotik- System die nötigen Bilddaten. Sie arbeiten nach dem „Projected DANK DES VISIONSYSTEMS KANN DER ROBOTER UNBEKANNTE PRODUKTE AUS SCHÜTTGUT GREIFEN UND IM ZIELBEHÄLTER ABLEGEN Texture Stereo Vision“-Verfahren. Jedes Modell verwendet jeweils zwei CMOS-Sensoren sowie einen Projektor, der Hilfsstrukturen auf das aufzunehmende Objekt projiziert – auch bei schwierigen Lichtverhältnissen. Das Verfahren folgt damit dem Prinzip des räumlichen Sehens (Stereo-Vision), das dem menschlichen Sehvermögen nachempfunden ist. Das Ergebnis ist eine 3D-Punktewolke als Grundlage für die benötigten räumlichen Objektinformationen. 3D-ROBOT-VISION-LÖSUNG FÜR BIN PICKING UND TEILE-HANDLING Zur Einbindung der Kameras in autopick nutzte psb intralogistics das Ensenso SDK. Neben Wizards für ein einfaches Setup und zur Unterstützung der Kamerakalibrierung der 3D-Kameras beinhaltet es die Möglichkeit zur GPU-basierten Bildverarbeitung für eine noch schnellere 3D-Datenverarbeitung. Außerdem ermöglicht es die in diesem Fall erforderliche Ausgabe einer einzigen 3D-Punktewolke aller im Mehrkamerabetrieb eingesetzten Kameras sowie die Live-Komposition der 3D-Punktwolken aus mehreren Blickrichtungen. Die erste Kamera ist über der Quellkiste installiert, um diese als Kollisionsobjekt in der Bahnplanung des Roboterarms berücksichtigen zu können. Hier werden die unbekannten Teile präsentiert und die Punktewolke für die Griffpunktsuche erzeugt. Letzteres geschieht mithilfe der Software Mikado ARC (Adaptive Robot Control) von isys vision. Sie kombiniert die 3D-Stereovision-Kameratechnik von Ensenso mit einer leicht konfigurierbaren, adaptiven Robotersteuerung. Das Ergebnis ist eine vollständige 3D-Robot-Vision-Lösung für Bin Picking und Teile- Handling mit einem autonom arbeitenden Roboter. Statt eingelernten und fest definierten Bahnen zu folgen, orientiert er sich selbständig im Arbeitsraum und reagiert auf jede Situation. Die zweite Kamera befindet sich über der Zielkiste. Hier werden freie Ablagepositionen gesucht. Zudem wird die Z-Höhe des Kisteninhaltes ermittelt, um diese bei der Bestimmung der Ablageposition berücksichtigen zu können. Entscheidend sind eine gleichmäßige Belegung der Zielkiste sowie ein sensitives Ablegen der Produkte. Die Bildaufnahme erfolgt asynchron zum Verfahren des Roboters, um taktzeitoptimiert arbeiten zu können. „Wir haben uns für die Ensenso N35 aufgrund ihrer kompakten Bauweise und der hohen Punktwolkenqualität entschieden. Für das betrachtete Sichtfeld ist die N-Serie ideal. Die Konfiguration der Kamera lässt sich einfach und präzise auf das jeweilige Produktportfolio abstimmen bzw. auch während des Prozesses anpassen“, erklärt der Systemverantwortliche bei psb intralogistics. Über die Schnittstelle in das Lagerverwaltungssystem werden Griffinformationen und Kommissionieraufträge ausgetauscht. Bilder: psb intralogistics GmbH www.ids-imaging.de; www.psb-gmbh.de AUTORIN Sabine Terrasi, Unternehmenskommunikation, IDS Imaging Development Systems GmbH ZUSATZINHALTE IM NETZ bit.ly/3Aovtks www.myfactory-magazin.de MY FACTORY 2021/11-12 27

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