Die Verpackung von Nahrungsmitteln – ob im Rohzustand oder bereits in der Primärverpackung – erfordert heutzutage einen hohen Automationsgrad. Um die Möglichkeiten von Pick-Applikationen zu erweitern, haben der Roboterhersteller ABB und Sick eine Lösung entwickelt, die der Steuerung von Pickrobotern eine weitere Dimension hinzufügt, was zu reduziertem Ausschuss führt.
Objekte werden in den meisten Fällen auf Förderbändern transportiert und von Robotern aufgenommen und sortiert oder verpackt. Dabei stellen Objekte unterschiedlicher Größe und Dicke, die auf Förderbändern in zufälligen Positionen ankommen, eine besondere Herausforderung für Roboter dar: Er muss sich an diese natürlichen Schwankungen anpassen, um die Objekte korrekt aufzunehmen.
2-D-Vision-Systeme detektieren Objekte anhand des Kontrasts und der Farbe, 3-D-Vision-Systeme liefern zusätzlich Informationen über Höhe und Volumen des Objektes. Dadurch können Objekte präziser und zuverlässiger detektiert werden – auch wenn der Kontrast zwischen Objekt und Hintergrund gering ist oder variiert, Größe und Form der Objekte variieren oder wenn das Förderband breit genug ist, um Positionsverzerrungen in einem 2-D-System zu verursachen.
Die Information über die Objekthöhe ist also ein entscheidender Faktor bei der Verbesserung des Kommissionierprozesses. Mit dieser Technik kann ein Roboter Objekte viel schneller und sicherer aufnehmen – ohne das Risiko, mit ihnen zu kollidieren. Dies erhöht nicht nur den Durchsatz, sondern reduziert auch das Risiko von Beschädigungen. Darüber hinaus bietet sie mehr Möglichkeiten für die Volumen- und Gewichtsinspektion und die Detektion von Anomalien auf dem Objekt.
3-D-Vision-Sensor
Sick und ABB entwickelten gemeinsam eine Lösung, die Komponenten beider Unternehmen vereint: Sicks Teil der Lösung besteht aus dem 3-D-Vision-Sensor IVC-3D und dem Belt Picking Toolkit – einer Software, die es dem IVC-3D ermöglicht, Objekte anhand der Höhe zu detektieren. Für eine einfache Inbetriebnahme verfügt das Toolkit auch über eine grafische Benutzeroberfläche zur Einstellung der Objekt- und Förderbandparameter und zur Kalibrierung der Kamera und des Roboters in einem gemeinsamen Koordinatensystem mithilfe eines einfachen, schrittweise geführten Workflows. Der vorkalibrierte IVC-3D vereint Beleuchtung, Bildaufnahme und Bildanalyse in einer einzigen Kamera. IVC-3D kann mittels Lasertriangulation Daten in drei Dimensionen erfassen und übertragen – ein Plus bei Aufnahme und Handling von „schwer zu erfassenden“ Objekten. Die übertragenen Daten enthalten sowohl dreidimensionale Positionsdaten als auch Timing-Informationen – die Kombination dieser beiden Datensätze ermöglicht es ABB, den Kommissionierprozess sowohl räumlich als auch zeitlich zu steuern.
ABBs Teil der Lösung besteht aus seinen bewährten Roboterlösungen, am häufigsten kommt hier der schnelle IRB360-Flexpicker-Roboter zum Einsatz und leistungsstarke Mastersteuerungen für Roboterlinien, vor allem die Pickmaster-Software. Sie bildet die Schnittstelle zwischen der IVC-3D-Kamera und den Robotern. Die Roboter werden kontinuierlich mit den auf den Koordinaten des IVC-3D und der Bewegung des Förderbands basierenden Führungsinformationen gespeist, die sie benötigen, um die Objekte zur richtigen Zeit und am richtigen Ort aufzunehmen. Die Objekte werden dadurch korrekt und zuverlässig aufgenommen, was diese Lösung für die meisten Nutzer im Bereich der Fördertechnik attraktiv macht.
Schonendes Handling der Produkte
Dank der höhenbasierten Objektdetektion und Führung werden Qualitätsverluste und Maschinenausfallzeiten bei anspruchsvollen Pick-Applikationen reduziert. Unregelmäßig geformte Objekte wie in Schlauchbeutel verpackte Pasta, frischer Käse, Nüsse, gefrorene und dadurch zerbrechliche Beeren und Gemüse etc. können jetzt schonender behandelt werden. Selbst wenn Form, Kontrast, Ausrichtung und Größe der Beutel variieren, wird die Aufgabe durch die höhenbasierte Detektion im Vergleich zur 2-D-Technologie fehlerfreier und mit einer geringeren Set-up-Komplexität erledigt. Der Pickroboter kann die Zutaten kontrollierter aufnehmen und ermöglicht dadurch eine schonendere Verarbeitung des Nahrungsmittels – mehr Genuss für den Verbraucher inklusive.
Halle 4A, Stand 524
www.prozesstechnik-online.deSuchwort: dei0916sick
Vision-Sensor im Edelstahlgehäuse
Vielfach einsetzbar
Messen, Positionieren, Qualitätskontrolle: Mit dem IVC-3D lassen sich eine Vielzahl von Aufgaben zuverlässig und effizient lösen. Neben dem Einsatz in der Automobil- und Elektronikindustrie ist IVC-3D auch für die besonderen Anforderungen bei der Verarbeitung von Lebensmitteln geeignet. In der Variante mit Edelstahlgehäuse (Schutzart IP 67) ist der Sensor leicht zu reinigen und beständig gegenüber chemischen Reinigungsmitteln (Ecolab-geprüft). Typische Anwendungen sind:
- Optimierung des SchneideprozessesInformationen über Form und Volumen des Lebensmittels helfen dabei, die optimale Schnittposition zu ermitteln. Dies reduziert den Verschnitt und spart Kosten.
- Prüfung auf Vollständigkeit der Verpackung
- Unvollständige Verpackungen werden zuverlässig erkannt und ausgeschleust. Fehlerhafte Lieferungen werden so vermieden.
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