Oscar-waardige cast: KUKA robot met camerasysteem

Bij Danfoss in Denemarken, een fabrikant van mobiele hydraulica en elektronische en elektrische componenten zorgen KUKA, QRS en Roboception voor veel actie. Meerdere robotsystemen met 3D-sensors herkennen en bewegen meer dan 100 verschillende componenten betrouwbaar en precies.

Het kunstmatige oog vergist zich nooit

De cameraprestaties van de nieuwe robotcellen met kunstmatige ogen bij Danfoss is definitief genomineerd voor de categorie ?Meesterwerk van 3D-waarneming“. Want het systeem herkent meer dan 100 verschillende componenten tijdens de productie. Het zorgt ervoor dat de KUKA robot in de cellen van de Deense fabrikant van mobiele hydraulica effici?nt en volautomatisch machines in het productieproces be- en ontladen. Met deze nieuwe investering in automatisering sluiten de Scandinavi?rs precies aan bij de huidige tijdsgeest. Want de Noord-Europeanen staan al op de 6e plaats in de wereld met betrekking tot de robotdichtheid in de producerende sector. Het is dan ook niet verwonderlijk dat KUKA het project actief met zijn knowhow heeft ondersteund. Tenslotte levert de automatiseringsspecialist in Denemarken de meeste robots.

Meesterwerk van 3D-waarneming: KUKA, Roboception en QRS automatiseren productielijn bij Danfoss.

Objectherkenning van meer dan 100 componenten

In totaal nemen zes KUKA robots in de nieuwe productielijn bij Danfoss werkstappen over die tot op heden handmatig werden uitgevoerd. Ze bewegen componenten die tussen 5 en 20 kilogram wegen. De automatisering van dit proces reduceert de lichamelijke moeizame werkzaamheden voor het team zodat de medewerkers met andere taken voor meer toegevoegde waarde kunnen zorgen. Zo bewegen de robotcellen tot wel 100 verschillende componenten zonder handmatige ingreep.

In de productie van de fabrikant van mobiele hydraulica bewegen KUKA-robots meer dan 100 componenten.

?Dat was de grote uitdaging van dit project“, aldus Olav K. Sj?rslev, sales manager bij de integratiepartner QRS. ?De voorwaarde bij Danfoss voor de robotcellen was een volledig automatische toevoer van de componenten. Een taak die met het grote aantal variaties alleen met een camerasysteem kan worden opgelost.“ Het alternatief, namelijk de onbewerkte onderdelen nauwgezet geordend en uitgelijnd toe te voeren, was gewoon niet rendabel. In plaats daarvan landen de objecten in standaard roldozen bij het eerste robotstation, gesorteerd naar soort per kist, maar min of meer willekeurig op elkaar gestapeld, per laag gescheiden door vellen papier.

Optimale samenwerking van camera, 3D-stereosensor rc_visard en KUKA-robots

?Onze ervaringen met camerasystemen waren tot dit tijdstip niet bijzonder goed“, herinnert Sj?rslev zich. ?We hebben de afgelopen tien jaar verschillende systemen bekeken, maar geen enkele 3D-Vision-oplossing had ons werkelijk overtuigd.” Wat goed werkt op een beurs of in de demonstratieruimte van een fabrikant is vaak niet bruikbaar onder re?le omstandigheden, benadrukt de verkoopmanager. Voor de veeleisende objectherkenning profiteerde QRS van de sinds 15 jaar bestaande samenwerking met KUKA: bij het thema camerasystemen en objectherkenning vertrouwt KUKA op de partner Roboception uit München.

Visie met behulp van een computer: Roboception biedt een betrouwbare 3D-stereosensor en ontwikkelt bovendien modulaire software.

Roboception biedt met de rc_visard niet alleen een betrouwbare 3D-stereosensor aan, maar ontwikkelt bovendien modulaire softwarecomponenten die voor toepassingen zoals van de Deense onderneming Danfoss optimaal zijn. ?Met onze software SilhouetteMatch herkent de rc_visard de componenten aan de hand van een template die ofwel van CAD-gegevens of direct van sensorsgegevens wordt gemaakt“, aldus Dr. Michael Suppa, bedrijfsleider van Roboception. Middels een gestandaardiseerde webinterface en grafische gebruikersinterface is de samenwerking met KUKA robots heel snel en eenvoudig.

Sterk team: QRS, Roboception en KUKA leveren an Danfoss in Denemarken de optimale oplossing voor 3D-objectherkenning.

Visie met behulp van een computer: van het object naar de juiste grijppunten

In het geval van Danfoss betekent dat: de rc_visard herkent op betrouwbare wijze de positie en ori?ntering van de vlakke, niet-gesorteerde objecten op het vlakke papieroppervlak en levert aan de robot meteen ook de grijppunten. ?Een 2D-oplossing was bij dit project snel uitgesloten“, verklaart Suppa. ?De papieren tussenlagen zijn niet altijd even vlak of soms ook olieachtig, door de componenten.“ Bij tests met andere systemen had de camera soms onbedoeld afdrukken als werkstukken ge?nterpreteerd. De Roboception-software daarentegen herkent exact welke componenten aan de robotcel moeten worden geleverd en verzendt de passende grijppunten voor een KR CYBERTECH?van KUKA. Deze neemt het werkstuk uit, en leidt het eerst naar een markeringslaser. Vervolgens gaan de componenten via een lopende band naar een volgende cel, waar een KR QUANTEC?er automatisch de slijpmachine mee belaadt en ontlaadt. In de volgende cellen leiden KR CYBERTECH de bewerkte objecten naar een ?Wasinstallatie“, sorteren ze in bakken of beladen een volgende, kleine slijpmachine.

Uitwisseling van knowhow onder de aanwezigen

Voor de betrokkenen was het project vooral een kwestie van een sprong in het diepe. ?Het implementeren van de objectherkenning was voor ons een nieuwe ervaring. Als we zoiets gewaagds plannen, zoeken we heel bewust naar partners waarvan we absoluut overtuigd zijn en van wie we zeker weten dat ze ons langdurig ondersteunen“, aldus Olav Sj?rslev van QRS. Over de samenwerking met Roboception en KUKA heeft hij alleen maar positieve dingen te melden. ?Voor het project hebben alle betrokkenen bereidwillig een stapje extra gezet waar het ging om kennisoverdracht en tijdsbesteding.“ Het is in vele opzichten de moeite waard geweest. Zo is niet alleen de opdrachtgever tevreden, maar zorgde de succesvolle integratie van het camerasysteem van Roboception ook voor vervolgopdrachten bij QRS.

De Roboception-software verzendt de passende grijppunten naar deze KR CYBERTECH.

Toekomstgerichte oplossingen voor klant en integrator

?Bij dit project hebben we heel veel geleerd. Dit gaat ons enorm helpen bij toekomstige projecten“, zegt Sj?rslev. ?Wat is de invloed van het licht? Welke storingen van de lens kunnen er optreden? Vanaf welke afstand kunnen delen nog worden herkend? Hierop hebben wij nu concrete antwoorden.“ Voor Danfoss is de oplossing van KUKA, Roboception en QRS evenzo bevredigend. De hydraulica-expert versnelt en stabiliseert door de automatisering niet alleen de productieprocessen, maar zorgt gelijkertijd voor meer werkveiligheid van de medewerkers.

Variabele 3D-Vision-oplossing bij Danfoss: deze kan flexibel aan andere taken worden aangepast.

Hierbij komt nog een belangrijk punt: ?Onze hardware kan door integratie van andere softwaremodules de meest uiteenlopende taken oplossen“, zegt Dr. Michael Suppa van Roboception. ?Danfoss beschikt nu over een variabele 3D-Vision-oplossing die waar indien nodig probleemloos aan andere taken aanpast.“

Ondanks de grote uitdaging om meer dan 100 componenten automatisch te herkennen, konden we de uitdaging zeer naar tevredenheid oplossen – en onze klant de perfecte oplossing aanbieden.

Olav K. Sjørslev, sales manager bij de integratiepartner QRS