A A A
| Sitemap | Kontakt | Impressum | Datenschutz
ETZ Logo VDE Verlag Logo

Einfach konfigurierbare Robot-Vision-Lösung

01 Mikado ARC wird exklusiv von IDS vertrieben und macht aus einem Roboter einen autonom arbeitenden Spezialisten für Bin-Picking und vereinfachtes Teile-Handling (Bild: IDS)

01 Mikado ARC wird exklusiv von IDS vertrieben und macht aus einem Roboter einen autonom arbeitenden Spezialisten für Bin-Picking und vereinfachtes Teile-Handling (Bild: IDS)

02 Mikado ARC – eine vollständige 3D-Robot-Vision-Lösung

02 Mikado ARC – eine vollständige 3D-Robot-Vision-Lösung

Der Robotik kommt innerhalb der industriellen Produktion eine immer größere Bedeutung zu. Derzeit gestaltet sich die Inbetriebnahme einer Robot-Vision-Anwendung allerdings komplex und zeitaufwendig. Die Schwierigkeit liegt darin, der Maschine die Eigenschaften ihrer Umgebung einzulernen, damit diese situativ richtig reagieren kann. IDS bietet mit einer konfigurierbaren All-in-one-Lösung, die ohne Programmierung auskommt, Abhilfe.

Roboter kommen für unterschiedliche Aufgaben in der Produktion zum Einsatz. Im Bereich der Montage- und Handhabungstechnik geht es oftmals um das adaptive Bin Picking („Griff in die Kiste“) und Teile-Handling. Um diese Aufgabe ausführen zu können, müssen die Roboter in der Lage sein, die Ausrichtung und Position der zu greifenden Teile im Vorfeld exakt zu ermitteln. Dank moderner 3D-Bildverarbeitung werden Roboter zu autonom arbeitenden Spezialisten, die ihre Umgebung adaptiv erfassen und auf jede Situation reagieren können. Aber bereits die Abstimmung und Kalibrierung der einzelnen Komponenten einer Robot-Vision-Anwendungen enthüllt eine Komplexität, die sie von einfachen 2D-Machine-Vision-Aufgaben unterscheidet. Neben der Erfassung der räumlichen Situation mittels 3D-Technik spielt auch die klassische Bildverarbeitung eine wesentliche Rolle. Letztendlich ist auch noch eine Vielzahl an Systemschnittstellen mit unterschiedlichen Programmiersprachen zu meistern. Der Wunsch nach einer kurzen Inbetriebnahmezeit lässt sich mit diesem Ansatz eher nicht umsetzen.
Im Mittelpunkt steht der Workflow
Für solche Anwendungsfälle hat IDS Imaging Development Systems das von Isys Vision entwickelte Mikado ARC (Adaptive Robot Control) in den exklusiven Verkauf aufgenommen. Die 3D-Robotik-Komplettlösung nutzt die ebenfalls bei IDS vertriebenen 3D-Stereovision Kameras von Ensenso und verbindet transparent arbeitende Bildverarbeitungsalgorithmen mit einer einfach konfigurierbaren Robotersteuerung. Das System folgt einem modellbasierten Ansatz, der den Anwendungs-Workflow in den Mittelpunkt stellt und damit den Umgang mit benötigten Arbeitsmitteln für die Anwenderebene abstrahiert und vereinfacht. Mikado versteht sich bereits mit vielen Robotersteuerungen namhafter Hersteller, wie Mitsubishi Electric, Kuka, ABB oder Fanuc. Das Fachwissen des Robotikspezialisten ist dadurch bereits integriert
und wird somit in keiner Anwendung weiter benötigt. Bei Bedarf kann die auf ROS (Robot Operating System) basierende Abstraktionsschnittstelle um zusätzliche Steuerungen erweitert werden. Der Vorteil, den diese Hardwareabstraktion mit sich bringt, ist die universelle Einsatzmöglichkeit von Mikado ARC. Ohne die Anwendung neu aufbauen zu müssen, kann der am besten geeignete Roboter verwendet werden. Die zusätzlichen Mikado-Simulationsmöglichkeiten unterstützen die Vorentwicklung der Anwendung in einer virtuellen Offline-Umgebung. Entwickler können sich so auf den wesentlichen Workflow konzentrieren. Grundlagen und Basiswissen, wie die Verarbeitung und Auswertung von Bildmaterial, erledigt Mikado selbstständig im Hintergrund. Systemintegratoren oder Anwender müssen dazu keine Bildverarbeitungsexperten sein. Aufwendiges Programmieren ist nicht erforderlich. Trotzdem besteht die Möglichkeit, eigene Programme in den Workflow zu integrieren.
Die Roboterzelle, die Greiferausführung und weitere Basisparameter modelliert der Systemintegrator mittels standardisierter Roboter-Beschreibungsdateien. So können Positionen und Dimensionen von Komponenten oder deren mögliche Bewegungen und Transformationen bis ins Detail beschrieben werden. Damit kann Mikado bereits eigenständig die Kalibrierung des Systems mithilfe der Ensenso-3D-Stereokamera vornehmen. Bewegungen des Roboters im Objektraum werden dadurch messbar, um eine kollisionsfreie Bahnplanung zu ermöglichen. Neue Teile werden mittels CAD-Zeichnungen eingelernt. Greifpositionen müssen somit nicht mehr fest geteacht oder programmiert werden. Der Roboter orientiert sich selbstständig und findet bekannte Teile auf Basis des 3D-Bilds.
Flexibel und zeitsparend
Mikado ist damit ideal für den „Griff in die Kiste“, (De-)Palettierung und die lagerichtige Übergabe von Teilen an Folgemaschinen, Magazine oder sonstige Aufnahmen geeignet. Einfache Telewechsel sind durch geringe Modifikationen der Werkstückparameter in 10 min möglich. Die Kombination aus Ensenso-3D-Kameratechnik und Mikado ARC verhilft den Automatisierern zu verkürzten Rüstzeiten bei hoher Varianz von Werkstücken, wodurch es effizient zur Automatisierung im Prototypenbau und Kleinserien verwendet werden kann. (ih)

Heiko Seitz ist technischer Redakteur bei der IDS Imaging Development Systems GmbH in Obersulm. marketing@ids-imaging.de

Mikado ARC: Zwei Ausführungen

Mikado ARC:

Mikado ARC kompakt: