Une application qui fait mouche : Palettisation et dépalettisation à l'aide d'un capteur LiDAR 2D

29 juin 2021

Les bras du robot atteignent les profilés en aluminium à une vitesse fulgurante. Les pièces non usinées sont acheminées vers la fraiseuse, et les pièces finies sont empilées sur la palette. Tout cela fonctionne comme une horloge et comme par magie, mais les personnages de ce scénario ne sont ni surnaturels ni fantaisistes.. En collaboration avec la société  Rohmann-Automation GmbH, ce sont les produits SICK qui sont ici à l'œuvre pour effectuer la palettisation et la dépalettisation pour l'équipementier automobile MS-Schuon GmbH afin de traiter des composants importants pour l'aménagement des véhicules de camping. Le capteur LiDAR 2D LMS4000 fait office d'"œil" haute résolution pour les bras du robot. Et le capteur de proximité photoélectrique GTB6 joue également un rôle important dans la réalisation de ce processus.

The LMS4000 reliably detects the position and shape of parts.
The LMS4000 reliably detects the position and shape of parts.

Il n'est pas toujours possible de comprendre la pertinence de la relation entre son propre travail ou ses propres produits et ce que l'on vit. Et tout le monde ne pense pas forcément à la façon dont le capteur LiDAR 2D de SICK et la participation de Rohmann-Automation à l'intégration des systèmes ont contribué à la construction de son camping-car. Mais quiconque a eu l'occasion d'observer le rythme et l'élégance de la synchronisation des robots dans les installations de production de MS-Schuon GmbH n'a pu s'empêcher d'être envoûté. Et aussi d'apprécier le rôle que jouent les processus automatisés hautement fiables dans tout cela.

 

Avec le LMS4000, les robots "voient" sous tous les angles

Deux robots industriels fournissent des profilés en aluminium de différentes longueurs à une machine automatique de perçage et de fraisage. Les deux bras du robot palettisent et dépalettisent en même temps. Les profilés en aluminium, qui seront plus tard intégrés dans des tables et des chaises longues, sont amenés aux dispositifs de serrage d'une perceuse-fraiseuse entièrement automatisée, puis retirés. Cette opération est rendue possible par deux capteurs LiDAR 2D LMS4000, dont un est monté sur chacun des deux bras du robot. Ce capteur est particulièrement adapté aux applications où les marchandises doivent être analysées et déplacées rapidement et de manière ciblée. Le LMS4000 détecte de manière fiable la position et la forme des pièces, en l'occurrence des profilés en aluminium. La densité d'échantillonnage élevée et la large gamme dynamique de ce capteur sont également des caractéristiques cruciales ici. L'avantage majeur pour cette application : il n'est pas nécessaire d’avoir de magasinage. Alors que, dans le passé, des applications comparables utilisaient généralement des magasins coûteux avec des positions de lecture définies, la méthode décrite ici est nettement plus flexible et rentable.

The loading of the milling machine is a spectacle of speed.
Le chargement de la fraiseuse est un spectacle de rapidité.
The loading of the milling machine is a spectacle of speed.
Le chargement de la fraiseuse est un spectacle de rapidité.

Grâce à ses capacités de mesure, le capteur peut détecter les pièces même si elles sont posées en travers ou tournées sur la palette. La longueur et la position de l'ensemble de la palette sont également détectées de manière fiable grâce à l'évaluation 3D et prises en compte par le système de préhension. Les palettes déplacées de plusieurs centimètres ou tournées de plusieurs degrés ne posent plus de problème - même les palettes inclinées et les sols industriels irréguliers ne gênent en rien les robots. L'ouvrier peut positionner la palette à sa guise dans la cellule du robot - le LMS4000 contrôle le reste.

Capteurs LiDAR
Capteurs 2D-LiDAR très rapide pour des applications de mesure précises et exigeantes
LMS4000

 

Un capteur qui peut également "lire entre les lignes".

Les profilés en aluminium sont empilés sur les palettes, qu'ils soient bruts ou finis, à l'aide de revêtements en caoutchouc noir qui protègent la surface. Après le retrait de chaque couche de profilés, le revêtement est déplacé de la palette de matières premières vers une palette supplémentaire. Lors du chargement de la palette, le système de préhension va chercher les revêtements sur la palette supplémentaire. Pour de nombreux capteurs du même segment de prix, les propriétés du matériau des revêtements, à savoir le caoutchouc noir foncé combiné à une épaisseur d'à peine 1 à 2 mm ce qui constitue un obstacle insurmontable. Ce n'est pas le cas pour le LMS4000 : le capteur LiDAR 2D transmet non seulement des valeurs de distance mais aussi des données de réémission. Celles-ci peuvent être utilisées pour créer un modèle 3D qui prend en compte non seulement les informations de hauteur pure mais aussi les propriétés de surface des objets. Le capteur peut donc distinguer directement les moindres différences de couleur ou de matériau, ce qui permet d'identifier le revêtement de manière fiable. Cette caractéristique est unique sur le marché et ne peut être obtenue de cette manière, même avec les caméras 3D les plus complexes.

Un GTB6 aide à maintenir le bon timing dans le processus. Deux GTB6 par bras de robot vérifient que les pièces en aluminium et les revêtements ont été correctement saisis. Les GTB6 s'assurent que l'aspiration est appliquée par les pinces à vide au bon moment et qu'aucune pièce ne tombe.

 
Caméras de lecture de codes
Localisation par grille basée sur code 2D et guidage avec caméra compacte pour AGV
GLS6
Satisfied faces (left to right): Phillip Schuon (Management Board, MS-Schuon GmbH), Jascha Rohmann (CEO, Rohmann-Automation GmbH), Tibor Mellert (LMS4000 Product Manager, SICK AG)
Visages satisfaits (de gauche à droite) : Phillip Schuon (Conseil d'administration, MS-Schuon GmbH), Jascha Rohmann (PDG, Rohmann-Automation GmbH), Tibor Mellert (Chef de produit LMS4000, SICK AG)
Satisfied faces (left to right): Phillip Schuon (Management Board, MS-Schuon GmbH), Jascha Rohmann (CEO, Rohmann-Automation GmbH), Tibor Mellert (LMS4000 Product Manager, SICK AG)
Visages satisfaits (de gauche à droite) : Phillip Schuon (Conseil d'administration, MS-Schuon GmbH), Jascha Rohmann (PDG, Rohmann-Automation GmbH), Tibor Mellert (Chef de produit LMS4000, SICK AG)

Intégration du système par un partenaire solide

Grâce aux capacités exceptionnelles du LMS4000, le capteur est capable de détecter aussi bien la position d'une palette que les profilés et les revêtements qui y sont stockés. Bien entendu, la mise en service et l'intégration du système requièrent l'expertise d'un spécialiste. C'est exactement ce que propose la société Rohmann-Automation GmbH avec ses solutions robotiques complètes, clé en main et sur mesure : "Nous travaillons avec succès dans le domaine de la robotique depuis de nombreuses années et avons mis en œuvre pour différents clients un large éventail d'applications allant du pick-and-place à l'outillage en bout de bras", confirme le directeur général Jascha Rohmann. "Ce faisant, nous avons trouvé en SICK un partenaire dont les produits non seulement satisfont largement aux exigences de nos clients, mais répondent également à nos attentes en matière de perfection et de partenariat." Rohmann fait office d'interface avec le client final, d'une part en tant que producteur de logiciels et intégrateur de systèmes performant, capable d'assurer la maintenance à distance et la mise en service sur site, et d'autre part en tant qu'ambassadeur de la compétence de SICK en tant qu'expert en capteurs. Un partenariat qui, de toute évidence, fonctionne et fait mouche.

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