Depallettizzazione più rapida: i robot vedono meglio grazie alla tecnologia snapshot 3D

Maggiore autonomia nell’area ricevimento merci: per far fronte alle nuove sfide del settore, le case automobilistiche dovrebbero investire maggiormente nella modernizzazione dei loro processi di produzione. Avvalendosi del sensore di visione 3D Visionary-T di SICK in sinergia con gli algoritmi intelligenti di Neadvance, una casa automobilistica leader nella Repubblica Ceca, ha già investito in questo ambito nella sua logistica, rendendo il suo ricevimento merci pronto per il futuro. Queste due aziende, unendo le forze,hanno compiuto un passo in avanti nell’automazione del ricevimento merci, ottimizzando l’efficienza di processo del cliente.

Il ricevimento merci come parte del sistema generale

Elemento centrale della soluzione è un robot a braccio pieghevole, equipaggiato col sensore di visione 3D Visionary-T. Il compito del robot consiste nel prelevare le merci consegnate sui pallet e trasferirle su un nastro trasportatore che collega l’area di ricezione al magazzino intralogistico. Viti, specchietti, componenti del cruscotto: prima dell’introduzione del sistema di ricevimento merci automatizzato, questi componenti venivano rimossi manualmente dal pallet una volta scaricati dal camion e inviati all’area di produzione degli autoveicoli. Oggi, le strutture OEM utilizzano una soluzione logistica che collega in modo uniforme ricevimento merci, magazzino verticale e produzione.

Per ottenere questo risultato è stato necessario automatizzare il robot di depallettizzazione in modo che potesse riconoscere automaticamente e per ogni unità d’imballaggio la posizione dei singoli pacchi su un pallet fornito e afferrarli in sicurezza. Questa complessa applicazione è stata risolta utilizzando una soluzione di visione 3D di SICK: tramite la tecnologia snapshot 3D, la camera streaming Visionary-T CX fornisce immagini tridimensionali.

La misurazione a tempo di volo per determina forma e distanza

Per la produzione di immagini tridimensionali, il dispositivo si avvale della tecnologia Time-of-Flight 3D. La tecnologia si basa sul principio della misurazione a tempo di volo: un impulso luminoso emesso dal sensore viene riflesso dalla superficie dell’oggetto al ricevitore della camera. Il tempo che intercorre al ritorno della luce emessa serve a calcolare la distanza dall’oggetto. Tramite i speciali algoritmi, i dati rilevati vengono poi trasformati in una rappresentazione tridimensionale. Grazie all’elevata velocità di ripetizione d’immagine della camera, questa procedura può avvenire fino a 50 volte al secondo. Attraverso il potente sistema di d’illuminazione ambientale integrato, la camera può essere utilizzata anche in situazioni di oscurità totale e rilevare anche oggetti con proprietà di riflessione molto basse.

Nel sistema di ricevimento merci dell’OEM, Visionary-T CX è posizionato sul braccio del robot e si muove come occhio vigile assieme a esso. La camera può così seguire direttamente in streaming le accelerazioni dinamiche, i movimenti d’inversione e le vibrazioni del robot. Nell’ambito dell’applicazione, la tecnologia snapshot 3D si è rilevata estremamente importante per Neadvance in quanto ogni singolo pixel di profondità e intensità viene catturato simultaneamente. E poiché Visionary-T non utilizza componenti mobili per acquisire informazioni sulla profondità, la camera è anche particolarmente resistente a vibrazioni e urti esterni. Questa caratteristica è particolarmente importante quando, come nel caso di un tipico un ricevimento merci , il prelievo automatizzato delle merci consegnate deve avvenire rapidamente.

Durante l’utilizzo, Visionary-T CX fornisce le nuvole di punti 3D citate in precedenza che, con l’ausilio di specifici algoritmi sviluppati da Neadvance basati sull’analisi delle forme 3D, vengono utilizzate per la determinazione della posizione di casse e cartoni. Attenendosi alle coordinate corrispondenti, il robot si sposta poi con il suo specifico dispositivo di presa, preleva le merci in modo affidabile e le posiziona sul nastro trasportatore. Per afferrare la cassa successiva, il processo ricomincia da capo. Il robot si sposta sul pallet, Visionary-T CX effettua le registrazioni necessarie e fornisce i dati 3D, che una centralina elabora per determinare le coordinate del target successivo.

L’ingegneria condivisa porta al successo

Prima di arrivare alla soluzione tecnologica sviluppata con SICK, erano già stati fatti alcuni tentativi per automatizzare una stazione robot che operasse autonomamente nell’area di ricevimento merci. Questi tentativi i si basavano per la gran parte sull’uso di dati 2D e non avevano portato al successo desiderato. Il passaggio alla tecnologia snapshot 3D di SICK e la stretta collaborazione con Neadvance durante il processo di engineering, ha invece consentito di arrivare a una vera e propria svolta tecnologica. Uno degli obiettivi principali di questa collaborazione consisteva nel configurare i processi in modo più lineare e stabile possibile; un aspetto che diventa particolarmente importante nel caso in cui, prodotti difficili da trasportare, comportino processi di prelevamento complessi per il robot. Pertanto, in fase di sviluppo, il team di progetto si è concentrato soprattutto sul perfezionamento dei processi di presa più complessi. I dati 3D e le corrispondenti nuvole di punti offrono ottime possibilità di rilevare gli scenari con maggior precisione e di procedere ad adattamenti in corso d’opera. A causa di altri fattori, la cui portata sarebbe riconoscibile solo al momento della messa in servizio, la flessibilità rappresentava un ulteriore requisito nello sviluppo.

Maggiore autonomia per il robot

La nuova soluzione funziona in modo così affidabile, preciso ed efficiente che l’OEM ha in programma di utilizzarla anche in altri stabilimenti. Anche l’impresa generale e l’integratore di sistema, responsabili del progetto, sono rimasti talmente colpiti dalla tecnologia snapshot 3D e dal principio del tempo di volo di Visionary-T CX, da voler integrare questa soluzione come standard nei processi di depallettizzazione.

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