Gestapelde stabiliteit: 3D-snapshotcamera zorgt voor evenwicht

22-sep-2021

Het wiebelt bedenkelijk, maar wegens plaatsgebrek zal er toch gestapeld moeten worden. Het geautomatiseerd stapelen van goederen in een blokopslagsysteem is nog steeds een technische uitdaging. Dat is des te moeilijker wanneer het gaat om goederen die niet echt stabiel zijn. Iedereen die ooit meerdere sixpacks van PET-flessen heeft gestapeld, kent de uitdaging en op grote schaal is deze taak natuurlijk nog lastiger. Daarom heeft ek robotics in samenwerking met SICK voor het eerst 3D-camera’s gebruikt in combinatie met innovatieve software voor beeldevaluatie en deze met succes getest in een pilotproject bij een klant.

Het automatisch opslaan en afhalen van pallets geldt heel vaak nog als een beperking voor bestuurderloze transportvoertuigen als de lading op zich niet stabiel is en tijdens het vervoer kan wegglijden. Vooral wanneer pallets moeten worden gestapeld, is een nauwkeurig proces een dwingende voorwaarde. Sinds kort kan dit proces worden uitgevoerd met krachtige 3D-camera’s van industriële kwaliteit, die als taak hebben driedimensionale gegevens vast te leggen over de omvang, positie, toestand en omgeving van de lading.

3D-snapshot-technologie als sleutel tot succes

De gebruikte 3D-Vision-sensor Visionary-T werkt volgens het principe van de lichtloopmeting, ook wel "time-of-flight” genoemd. Daarbij zendt de 3D-camera lichtsignalen naar de omgeving en pikt zij de weerkaatste signalen weer op. Door deze onder de vorken van de autonome transportrobot (ATR) te monteren, registreert de Visionary-T de volledige ruimte vóór de vorken in drie dimensies.

snapshot camera scans pallets
Image left: 3D depth map: Besides distance values (here color-coded, red = near, blue = far), 3D time-of-flight cameras also provide a black and white image of the scene; Image center/right: Principle of operation of the 3D time-of-flight technology
snapshot camera scans pallets
Image left: 3D depth map: Besides distance values (here color-coded, red = near, blue = far), 3D time-of-flight cameras also provide a black and white image of the scene; Image center/right: Principle of operation of the 3D time-of-flight technology
3D machine Vision
3D Snapshot – veelzijdig inzetbaar in binnenruimtes
Visionary-T

 Hoe de autonome vorkheftruck leert zien

Met behulp van 3D time-of-flight technologie ontvangt de Visionary-T het weerkaatste licht voor elke pixel en gebruikt hij de faseverschuiving om de afstand tussen de camera en de objecten in de scène te berekenen. Verschillende faseverschuivingen van het licht corresponderen met verschillende afstanden. Op die manier worden enkele tienduizenden pixels simultaan vastgelegd zonder dat er mechanische onderdelen in de camera bewegen. Hierdoor kunnen 3D-puntenwolken in realtime worden opgenomen, zelfs van statische scènes. Omdat de afstandsinformatie “in één shot” wordt geregistreerd, wordt dit ook wel 3D-snapshottechnologie genoemd - de heftruck kan “zien”. De robuustheid die essentieel is voor industrieel gebruik, blijkt niet alleen uit de behuizing maar ook uit het feit dat de camera 24/7 kan worden gebruikt en nauwkeurige en betrouwbare 3D-gegevens levert, zelfs bij moeilijke lichtomstandigheden en schommelende temperaturen. In het geval van de SICK-camera wordt dit onder meer gegarandeerd door een krachtige verlichtingseenheid, een uitgekiend thermisch management en een intelligente voorbewerking van de opgenomen ruwe 3D-gegevens.

safe transport of unstable goods
safe transport of unstable goods

Veilig oppikken en stapelen van instabiele goederen

In nauwe samenwerking met de AGV-fabrikant ek robotics in Rosengarten bij Hamburg is met behulp van Visionary-T een baanbrekende oplossing gecreëerd voor het automatische laad- en losproces met intelligente, bestuurderloze transportvoertuigen. De door de camera opgevangen gegevens worden in realtime geanalyseerd met behulp van door ek robotics ontwikkelde software. Karsten Bohlmann, Hoofd Onderzoek & Ontwikkeling bij ek robotics, omschrijft het als volgt: "We hebben de heftrucks geleerd om te zien. Hierdoor kan het voertuig het exacte type en de positie van de vervoerde goederen en pallets herkennen. Dit gaat zo ver dat de AGV kan onderscheiden of de geïdentificeerde bovenrand van de lading bijvoorbeeld verpakkingsfolie is of de lading zelf. Op die manier kan de gebruikte transportrobot zelfs onstabiele goederen van niet-uniforme hoogte veilig oppikken en vervoeren."

Volledig succes, zelfs met lege flessen

Testen gaat boven de theorie. Bij het testen van het procesveilig vervoer van lege PET-verpakkingen is gebleken dat de oplossing leidt tot een aanzienlijk lager foutenpercentage in vergelijking met handmatige besturing. Zowel stapelen als ontstapelen konden nauwkeuriger en met minder transportschade worden uitgevoerd. En dat allemaal met maximale operationele veiligheid. Men wil deze successen bewust niet onder stoelen of banken steken: Gezien de complexiteit van de taak is deze ontwikkeling zeer indrukwekkend en kan deze als baanbrekend worden bestempeld. ek robotics is dan ook van plan om in samenwerking met SICK nog meer toepassingen met 3D-cameratechnologie te implementeren die tot nu toe als uitdagend werden geclassificeerd.

Meer artikelen

Camerasysteem vermindert risico op botsingen met vorkheftrucks

 Meer lezen

Detectie van palletuitsparingen met 3D-snapshotcamera

Meer lezen

Vrij zicht voor smeed- en transportmanipulatoren met 3D machine vision

Meer lezen