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Bildverarbeitung zur Roboterpositionierung und Objekterkennung

Produkt Bildverarbeitung zur Roboterpositionierung und Objekterkennung vom Hersteller visolution
Produkt Merkmale
  • Kundenspezifische Bildverarbeitungslösung zur Roboterpositionierung mit Beleuchtung, Kameras, Auswerteelektronik und Software
  • Cognex-Systeme als PC-basierte Mehrkamerasysteme oder intelligente Kameras
  • Aufgaben: XY-Positionserkennung, Erkennung von Auflage und Drehlage
  • Für kartesische Roboter, Scara- und Vertikal-Knickarmroboter
  • Robuste Algorithmen auch für raue Umgebungsbedingungen
  • Stationäre oder mobile Kameras
  • Schnittstellen: kundenspezifisch
  • Optional kundenspezifische Erweiterungen mit Prüf- und Messaufgaben, Farberkennung, Identifikationssystemen etc.
Funktionsumfang:

Die Systeme zur Roboterpositionierung und Objekterkennung mit Bildverarbeitung der Visolution GmbH sind kundenspezifische Lösungen zur Positionskorrektur von kartesischen Handhabungssystemen und Knickarm-Robotern. Die stehenden oder bewegten Objekte werden im Abgreifbereich des Roboters beleuchtet und synchronisiert mit einer oder mehreren Kameras erfasst, die stationär oder auch am Roboterarm installiert sein können. In der Regel kommen PC-basierte Mehrkamerasysteme oder intelligente Kameras von Cognex zum Einsatz. Anschließend folgt die Auswertung der Bilder durch das Bildverarbeitungssystem. Von den erkannten Objekten werden die Auflage, die XY-Position sowie die Drehlage ermittelt und diese Koordinaten der Robotersteuerung zur Verfügung gestellt. Eine Software mit robusten Auswertealgorithmen ermöglicht auch bei hoher Teilevarianz, schwierigen Beleuchtungsverhältnissen, ungünstigen Umgebungsbedingungen und komplexen Anwendungen zuverlässige Ergebnisse. 
In den Prüfablauf lassen sich aufgabenspezifisch weitere Funktionen wie z. B. Codelesungen, Farb- und Oberflächenprüfungen oder Teilevermessungen integrieren.
Das System wird über eine Bedieneinheit oder einen PC mit graphischer Benutzeroberfläche vom Anwender konfiguriert und bedient. Die frei programmierbare Objekterkennung erlaubt eine flexible Anpassung an unterschiedliche Prüflinge. Die Anbindung des Prüfsystems an externe Rechner oder eine übergeordnete Anlagensteuerung erfolgt über kundenspezifische Schnittstellen, was z. B. eine Fernwartung oder Datenarchivierung ermöglicht.

Funktionsprinzip:

Der erste Schritt zur Positionsbestimmung mittels Bildverarbeitung ist die Bildaufnahme des beleuchteten Objektes durch eine Kamera oder mehrere Kameras aus unterschiedlichen Positionen. Bei intelligenten Kameras werden die Bilder erfasst, durch die integrierten Auswerteeinheiten der Kameras ausgewertet und als Positionskorrekturdaten an die Steuerung des Handhabungssystems übertragen. Bei PC-basierten Mehrkamera-Bildverarbeitungssystemen werden die Bilder im PC aufbereitet und ausgewertet. Um z. B. eine Objekterkennung zu realisieren, werden Merkmale aus dem Grauwertbild extrahiert und mit den Merkmalen zuvor hinterlegter Modelle verglichen. 
Durch den Merkmalsvergleichs zwischen den erfassten Bildern und dem hinterlegtem Modell wird entschieden, welches Objekt vorhanden ist. Dies funktioniert auch bei sich berührenden oder überlappenden Objekten. Die Position des erkannten Objektes wird in seiner XY-Position, Auflage sowie Drehlage ermittelt, mit Hilfe einer zuvor durchgeführten Kalibrierung zwischen Kamera und Roboter in Roboterkoordinaten übersetzt und dann dem Roboter zur Verfügung gestellt. Das Einlernen von neuen Objekten erfolgt per Teach-in über die Aufnahme von Musterbauteilen.

Aufbau:

Das Bildverarbeitungssystem wird als kundenspezifische Lösung realisiert und umfasst die Beleuchtung, Kameras, Auswerteelektronik, Bedieneinheit, Software und Schnittstellen. In der Regel kommen Cognex-Systeme als PC-basierte Mehrkamera-Bildverarbeitungssysteme oder intelligente Kameras zum Einsatz. Die Integration in die Anwendung und Einrichtung übernimmt Visolution. Optional ist die Integration von weiteren Funktionen möglich. Ebenso realisiert das Unternehmen auch schlüsselfertige Handhabungslösungen auf der Basis von Mitsubishi-Robotern.

Einsatzbereich:

Die kundenspezifischen Bildverarbeitungs-Systeme zur Objekterkennung und Roboter-Positionskorrektur dienen für flexible Pick-and-Place Anwendungen mit Robotern in Montageanlagen, Prüfanlagen, Verpackungsstationen oder in flexiblen Kleinteile-Zuführsystemen. Aufgaben sind die Positionskontrolle, Lagekontrolle und Drehlagenerkennung, die optional mit weiteren Prüf-, Mess- oder Identifikationsaufgaben verbunden sein können. Die zuverlässigen und robusten Systeme ermöglichen die Roboterführung und Feinpositionierung von kartesischen Robotern, Scara- und Vertikal-Knickarmrobotern. Aufgaben sind z. B. die Erkennung von Kleinteilen wie Steckerpins, Scheiben, Sinter- und Tiefziehteilen, der Drehlage von Lüfterrädern, Pfannen oder Kupplungsscheiben sowie die Lagekontrolle in mehrstufigen Pressen. Einsatzbereiche finden sich im Sondermaschinen- und Anlagenbau, im internen Betriebsmittelbau der Automobil- und Automobilzulieferindustrie sowie in vielen anderen Branchen.