Support Center
CASE STUDY
Branche: Robotik / Fertigungsautomatisierung
Produkt: Helios2 Time-of-Flight-Kamera
SDK: 3D-Erkennungssoftware
Robotergreifer bewegt stapelbare Behälter mit Helios2 ToF-Kamera
Früher wurden Roboter hauptsächlich per Teach-and-Repeat-Verfahren eingerichtet. Ein geschulter Bediener programmierte die Aufgaben des Roboters manuell über ein tragbares Steuergerät. Heute hingegen kommen zunehmend automatische Steuerungssysteme mit Kameras zum Einsatz, um die Arbeitseffizienz zu steigern und die manuelle Programmierung zu vermeiden. Bis vor Kurzem wurde Robot Vision meist für die Vogelperspektive von der Decke oder zur Erkennung von Markern am Roboterarm genutzt. Diese Methoden erforderten jedoch Anpassungen an der Robotersteuerung, etwa bei Änderungen der Installationsumgebung oder des eingesetzten Greifers. Dies erschwerte die Handhabung des Roboters vor Ort und war einer der Hauptgründe, warum vollautomatisierte Robotersysteme bislang nicht flächendeckend umgesetzt wurden.
Herausforderung
Um die Vielseitigkeit von Automatisierungslösungen vor Ort zu verbessern, hat Roboshin, ein japanisches Unternehmen für Robotik-Handling, in Zusammenarbeit mit SHINMEI Industry Co., Ltd. und SHINWA Co., Ltd. ein System entwickelt, das mithilfe einer 3D-Kamera auf dem Robotergreifer stapelbare Kunststoffbehälter aufnehmen kann. Die Kombination aus 3D-Erkennungssoftware und einem Greifer mit integrierter 3D-Time-of-Flight-Kamera ermöglicht die Einführung eines Systems, das unabhängig von der Umgebung funktioniert, in der der Greifer eingesetzt wird.
Früher waren die Größe und das Gewicht der 3D-Kameras sowie die Dauer der Bilderfassung problematisch. Eine zu große Kamera konnte in engen Arbeitsbereichen oder bei Regalen und Tischen stören. Auch die Platzierung von Objekten und das Einführen in Rutschen wurden dadurch beeinträchtigt. War die Kamera zu schwer, schränkte dies die Traglast des Roboters ein. Zudem wirkte sich eine längere Bildaufnahmezeit negativ auf die Taktzeit aus. Um diese kurz zu halten, war eine Echtzeit-Bilderfassung erforderlich.
Wenn außerdem eine nachgelagerte 3D-Verarbeitung nötig war, entstanden nicht nur Verzögerungen bei der Reaktionszeit, sondern auch eine erhöhte CPU-Last auf der Hostseite, was zu geringerer Verarbeitungsgeschwindigkeit und höheren Systemkosten führte.
Mit einer 3D-Kamera auf dem Greifer spezialisiert sich der Roboshin-Robotergreifer auf die Handhabung stapelbarer Kunststoffbehälter.
Lösung
Die Helios2- und Helios2+-Kameras von LUCID verfügen über den Sony DepthSense™ IMX556PLR BSI-ToF-Sensor und erfassen hochauflösende 3D-Punktwolken in Echtzeit mit 30 fps.
Dank ihrer kompakten Bauweise (60 x 60 x 77,5 mm) und einem Gewicht von unter 400 g eignen sich die Helios2-Kameras ideal für den Einbau in Robotergreifer. Sie erfüllen die Anforderungen der Factory Tough™-Spezifikation und haben Stoßfestigkeitstests nach DIN EN60068-2-27 sowie Vibrationsfestigkeitstests nach DIN EN60068-2-64 bestanden. Die IP67-Zertifizierung erlaubt den Einsatz auch unter schwierigen Umgebungsbedingungen mit Staub und Feuchtigkeit.
Der neue Robotergreifer ist mit der Helios2 ToF-Kamera ausgestattet. Diese 3D-Kamera ermöglicht es dem Greifer, sich den Kunststoffboxen seitlich zu nähern und nicht nur direkt von oben. So können auch gestapelte Behälter problemlos aufgenommen und in Rutschen eingeführt werden. Die Helios2 ToF-Kamera hilft Herstellern dabei, typische Herausforderungen bei der Integration von 3D-Kameras in Roboterarmsysteme zu überwinden, darunter Einschränkungen bei Größe und Gewicht, Echtzeit-Anforderungen und zusätzliche Verarbeitungsprozesse.
Die Helios2 ToF-Kamera ermöglicht es dem Greifer, sich den Kunststoffbehältern seitlich zu nähern, anstatt direkt von oben.
Die Helios2 3D-Time-of-Flight-Kamera eignet sich ideal für die Montage an einem Roboterarm. Sie erfüllt die Factory Tough™-Spezifikationen, misst nur 60 × 60 × 77,5 mm und wiegt unter 400 g
Fazit
In den letzten Jahren steigt die Nutzung moderner Roboter insbesondere in industriellen Umgebungen wie Lagerhallen. Dank 3D-ToF-Technologie können Roboter ihre Umgebung mit bislang unerreichter Genauigkeit erfassen. Die Integration von 3D-Kameras bietet enormes Potenzial für die Automatisierung der Zukunft. Tiefensensorik erlaubt es Robotern, ihre Umgebung zu erfassen und Bilddaten zu verarbeiten, um geschäftskritische Aufgaben präzise, effizient und schnell auszuführen. Die Helios2 ToF-Kamera von LUCID ist eine kompakte und leichte Lösung, um Robotersysteme intelligenter, zuverlässiger und kosteneffizienter zu gestalten.
Sehen Sie sich ein Video des Roboshin-Robotergreifers im Einsatz an