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BIN PICKING

visione 3d per soluzioni performanti su misura

Implementazione di un sistema Bin Picking con sensore 3D per visione robotica
Robot antropomorfo Fanuc M‑10 iD‑12 che preleva lamiere da un cassone

Tecnologie avanzate per risolvere problemi

Quando nacquero le prime soluzioni di Bin Picking ci si trovò di fronte ad un problema matematico e fisico tipico della robotica e della visione, che fu superato solamente con l’introduzione della visione 3D, associata ad un Robot antropomorfo.

Inizialmente la visione 3D avveniva tramite una scansione laser abbastanza rudimentale, con scorrimento su asse lineare del sistema di visione per la ricostruzione del dato. Negli ultimi 15 anni grazie al progresso tecnologico, quello che prima era considerato un problema matematico è diventata una tecnologia accessibile a tutti e pronta all’utilizzo.

Il Bin Picking nasce per risolvere una serie di problemi che i nostri clienti si trovano ad affrontare:

  • pallettizzazione dei pezzi da lavorare;
  • riduzione dello sforzo fisico dell’operatore nel carico/scarico della macchina utensile;
  • riduzione dei tempi di manipolazione.

Tre fattori principali che hanno contribuito
all'evoluzione di questa tecnologia

1

Sensori 3D

L’introduzione dei sensori 3D ha consentito, senza movimentare le parti, di avere una fotografia 3D molto precisa del volume acquisito. Questa tecnologia permette di ottenere prestazioni migliori sia in termini di velocità dell’operazione stessa che dal punto di vista della presa.

2

velocità di calcolo

La maggior velocità di calcolo dei computer a bordo macchina che prevedono tutte le traiettorie e i movimenti dei robot.

3

Evoluzione software

L’evoluzione dei software negli ultimi anni.

Cos’è il Bin Picking?

Negli ultimi quindici anni, nel settore dell’automazione industriale e dell’asservimento per macchine utensili CNC, si è assistito a un’evoluzione significativa: il Bin Picking. Il Bin Picking è un sistema di presa alla rinfusa dei pezzi da un cassone per trasferirli ad una stazione di stoccaggio, un deposito prescelto dal cliente, oppure destinarli a dei cicli di lavorazione.
Schema illustrativo dei vantaggi: palletizzazione precisa e ciclo robot non presidiato

VANTAGGI

  • Pallettizzazione più precisa
  • Tempi di lavoro ridotti
  • Riduzione dei costi della manodopera
  • Funzionamento costante e continuo senza interruzioni (ciclo non presidiato)
  • Grande precisione del Robot nell’ingresso e nell’uscita dal cassone, grazie al software che suggerisce al robot tutti i percorsi da eseguire
  • Possibilità di avere più cassoni con pezzi alla rinfusa, anche di tipologia diversa, con un solo sistema di visione 3D: il robot passerà automaticamente al cassone successivo quando il primo sarà stato svuotato, senza l’intervento dell’operatore
  • Sensori a fascio che permettono di rilevare tutte le tipologie di cassoni che vengono trattati (legno, plastica, ferro, ecc.)
  • Molteplici possibilità di utilizzo del pezzo prelevato: pallettizzazione, invio successivo alla fase di lavorazione e manipolazione
  • Dimensioni compatte della cella
  • Barriere fotoelettriche di sicurezza che portano all’interruzione del ciclo di lavorazione dal momento che rilevano una presenza umana

È possibile spiegare la complessità di questa tecnologia attraverso il rapporto delle dimensioni dell’oggetto da prelevare rispetto alla cassa che lo contiene.

Quando da una cassa piccola l’oggetto da prelevare è molto grande, si parla di un’applicazione semplice. Quando, al contrario, da una cassa molto grande, deve essere prelevato un oggetto piccolo, si parla di un’applicazione più complessa, poiché il grado di ripetibilità e di accuratezza deve essere più elevato.

Il nostro approccio

In base al tipo di prodotto e alle esigenze del cliente, viene svolta una verifica preliminare sulla fattibilità dell’applicazione. Questa prima analisi ci consente di fornire al cliente una serie di dati indispensabili alla formulazione della sua scelta: esito della fattibilità, tempi ciclo, percentuale di svuotamento del cassone, tipologia di robot e di sistemi di presa, layout della cella e tanti altri dati utili. Oltre ad una simulazione mirata alle specifiche richieste, è sempre possibile prendere visione di un’applicazione funzionante.

osservA dal vivo

un esempio operativo

Nel nostro show room abbiamo allestito un esempio di Bin Picking di un pezzo di lamiera grezza delle dimensioni di 90x80x3 mm finalizzato alla pallettizzazione dei pezzi.
Poiché all’interno del cassone possono essere normalmente presenti migliaia di pezzi, il grado di complessità che abbiamo dovuto affrontare si è rivelato piuttosto elevato.

Data la difficoltà medio alta dell’applicazione è stato scelto un sensore 3D tecnologicamente molto avanzato che consente di avere un’accuratezza e una velocità notevole sul dato. Il Robot scelto, invece, è un Fanuc M 10 iD – 12, che permette di avere prestazioni molto elevate in termini di rapidità ed un ingombro minimo, favorendo un ingresso in cassa del tutto agile e senza alcun tipo di ostacolo.

Keyence Visione 3d

BIN PICKING: INNOVAZIONE, EFFICIENZA E SOSTENIBILITÀ NELL’INDUSTRIA EUROPEA

Il progetto del sistema Bin Picking è stato sviluppato con il sostegno dell’Unione Europea e altri enti finanziatori quali:

Oltre ai vantaggi tecnologici, i miglioramenti salienti a livello Human Centric sono:

  • Miglioramento delle condizioni lavorative: I dipendenti possono svolgere mansioni meno fisicamente impegnative e più qualificate.
  • Efficienza produttiva: Il sistema di bin picking 3D consente di accelerare le operazioni e ridurre gli sprechi.
  • Sostenibilità: Una migliore gestione degli scarti di produzione contribuisce all’efficienza dell’economia circolare.