3D-Bildverarbeitung spart Kosten bei der Teilezuführung

Zur Lageerkennung eines Teiles im Raum gibt es mehrere bewährte Methoden. Das für die anstehenden Applikationsanforderungen richtige Verfahren muss durch eine gründliche Machbarkeitsstudie bestätigt werden. Die häufigste Situation ist die Erkennung von Teilen, welche als geordnet bezeichnet werden. Geordnet sind alle Teile, welche fest positioniert sind und in ihrer Grundausrichtung immer auf der gleichen Seite liegen. Beispiele sind Teile in Trays oder gestapelte Teile auf Paletten, welche durch Zwischenlagen voneinander getrennt sind.

Typischerweise werden diese Teile heute oft noch mit 2D-Werkzeugen lokalisiert. Je größer die Verkippung z. B. durch beschädigte Trays, umso ungenauer wird die Lageerkennung und umso schwieriger wird es, geeignete Einstellungen zu finden, welche die Lokalisierung der Teile präzise ermöglicht.

3D-Locate von Cognex adressiert genau dieses Anwendungsspektrum. Es ist dafür optimiert, Teile präzise zu lokalisieren, welche bis zu 20 Grad verkippt sein können. Dabei bedient es sich traditioneller 2D-Vision-Tools wie z. B. des bekannten PatMax-Tools. Der Vorteil in der Verwendung von existierender 2D-Technologie ist der Vertrauens- und Erfahrungsvorsprung, welche diese bewährten und sicher arbeitenden Werkzeuge dem Anwender liefern.

Als Voraussetzung zur Gewinnung einer 3D-Raumkoordinate, also X, Y, Z und die X-, Y-, Z-Achsenrotation, ist eine 3D-Raum-Kalibrierung notwendig. Existierende 3D-Systeme zeigen, dass diese nur dann erfolgreich sein können, wenn sie für den Endanwender sehr einfach zu bedienen sind. Die Kalibrierung mit 3D-Locate lässt sich mit 6 – 10 einfachen Schritten durchführen. Dabei werden 1 bis n Kameras, welche applikationsabhängig gleichzeitig genutzt werden, in einem einzigen Vorgang kalibriert. Alternativ können Kameras, welche am Greifarm befestigt sind, durch das Anfahren verschiedener Positionen sequentiell kalibriert werden.

Der wesentliche Vorteil einer 3D-Lokalisierung ergibt Kosteneinsparungen sowohl durch die Möglichkeit der ungeordneten Teilezuführung als auch durch die Vereinfachung in der Gestaltung des Greifers. Die übersichtliche Einbindung der 3D-Visionsoftware in eine graphische Benutzerschnittstelle ermöglicht eine viel flexiblere Arbeitsweise, weil neue Teile in kürzester Zeit zuverlässig und sicher gegriffen werden können.

Die Bandbreite der greifbaren Teile reicht von Zylinderköpfen, tiefgezogenen Blechteilen bis zu kleinsten elektronischen Bauteilen. 3D-Locate erweist sich so als notwendiges und effektives Werkzeug für alle Integratoren von Automatisierungslösungen mit Robotern, welche Applikationen zur Teilemontage oder Teileseparierung sicher und präzise gewährleisten müssen.

Thomas Nepstad, Cognex Germany, Inc. www.cognex.de