ハンドアイ ビンピッキング

ビンピッキング、つまりビンからランダムな姿勢でオブジェクトをロボットがピッキングすることは、最も一般的なロボットタスクの 1 つであると同時に、最大の技術的課題の 1 つでもあります。ロボットは、ビン内の各パーツの位置を特定し、周囲の環境や他のパーツと衝突することなくそこまで移動し、ピッキングして別の場所に整列された位置に安全に配置できるように、並外れた視覚とロボット知能を備えている必要があります。 .

ロボット セルに 3D ビジョン システムを取り付ける方法は 2 つあります。それぞれに利点があり、特定の用途により適しています。

A. 外部キャリブレーション

B. ハンドアイキャリブレーション

外部キャリブレーション

外部キャリブレーション スキャナが固定された固定位置に取り付けられているセットアップで使用されます ロボット セル内、通常はゴミ箱の上 .システムのキャリブレーションが完了したら、スキャナをロボットに対して動かしてはなりませんが、ロボット セルに対して静止している必要はありません。

Photoneo は、PhoXi 3D スキャナー (XS – XL) の 5 つのモデルを提供しており、それぞれが 16 cm から最大 4 m までの範囲の異なるスキャン ボリュームを提供します。経験則として、ロボットの移動スペース、ビンと部品のサイズなどを含め、ビンピッキングアプリケーションにより多くのスペースが必要なほど、PhoXi 3D スキャナーのより大きなモデルが必要になります。

外部 校正 適切なで行われます ボール ロボットアームのエンドポイントまたはグリッパーに取り付けられています。ボールは、スキャンに適した素材で作られている必要があります。つまり、滑らかで反射しすぎない素材である必要があります。

外部キャリブレーション:3D スキャナーは固定位置に取り付けられています。

ハンドアイピッキング

ハンドアイ キャリブレーション 3D ビジョン システムをロボット アームに直接取り付けることができます .キャリブレーションを成功させるには、スキャナーを最後のジョイントの後ろ (グリッパーなど) に取り付ける必要があります。キャリブレーション後にスキャナーの位置を変更すると、キャリブレーション マトリックスが無効になり、キャリブレーション手順全体を再度実行する必要があります。

ハンドアイ キャリブレーション マーカー パターンで行われます – Photoneo PhoXi 3D スキャナーで認識される特別なパターンを持つ平らな紙 (または別の素材)。

ハンドアイ キャリブレーション:3D スキャナーはロボット アームに取り付けられています。

ハンドアイ ピッキングの利点

ハンドアイ ピッキングには、従来のセットアップよりも多くの利点があります。 大きなビン がある場合 固定視点でその上にスキャナーが取り付けられている場合、小さなスキャナーでビンをスキャンすることはできません .小型スキャナーをロボット アームに直接取り付けると、コンテンツに近づくことができます。 スキャナでビンのスキャンする部分を選択 .

ハンドアイ ビン ピッキングのもう 1 つの利点は、ビンが 2 つある場合です。 .固定位置にしっかりと取り付けられた 1 台のスキャナーでは、両方のビンをスキャンすることはできません。これには、少なくとも 2 台のスキャナーが必要です。これとは対照的に、ロボット アームに取り付けられたスキャナは、あるビンから別のビンに移動します。 適切な距離と角度からコンテンツをスキャンします。したがって、外部キャリブレーションよりも広い範囲をカバーすることができます。 .

ハンドアイ ビン ピッキングにより、部屋を暗くする必要がなくなることもあります ロボットセルが配置されている場所。窓から差し込む周囲光は、配備された 3D ビジョン システムに深刻な問題をもたらす可能性があり、多くの場合、部屋全体を暗くするために特別な作業が必要になります。ロボットに取り付けられたスキャナは、まず片側からビンをスキャンし、次に別の側からスキャンできます 、環境に特別な調整を加える必要性を最小限に抑える .

3D ビジョン システム自体が影を落とすこともあります。 シーンの高品質な取得を阻害します。この問題は通常、妥協してビンに対するスキャナの最適な位置を見つけるか、ビン内の部品を手動で再配置して、ビジョンシステムが最終的にすべての部品をキャプチャすることで解決されます。 ハンドアイ ビン ピッキングでは、スキャナがあらゆる角度や位置からシーンを「見る」ことができるため、この問題が解消されます .

同様に、ハンドアイ アプローチは、ビンの壁の近くに配置されたパーツをピッキングするための最適なソリューションです。 .壁、さらにはパーツ自体が影を落とし、パーツの認識を妨げる可能性があるため、ビジョン システムをロボット アームに取り付けることで、適切な角度からパーツに近づいてピッキングできるようになります。

ハンドアイ ビン ピッキングは外部キャリブレーションよりも多くの利点を提供しますが、ロボット アームに取り付けられたスキャナがロボットの動きを制限する可能性があると言っても過言ではありません。 .この制限を念頭に置いて、小型のスキャナを選択することをお勧めします。 . Photoneo PhoXi 3D スキャナー ファミリーの場合 、適切なモデルは XS、S、M、および L です 、16 cm から 2 m までのスキャン範囲をカバーします。

もう 1 つの重要な事実は、ロボットがスキャン取得中に静止している必要があることです。これにより、サイクル時間が長くなる可能性があります。したがって、ハンドアイ アプローチはタイム クリティカルなアプリケーションには適していません。

アプリケーションを自動化したいが、プロジェクトに最適なビンピッキングソリューションのタイプがわからない場合は、お問い合わせください。喜んでお手伝いさせていただきます。