Bin picking: een technisch innovatieve robot-oplossing

06-11-2020Door de jaren heen, heeft Rolan Robotics al vele robotsystemen mogen ontwikkelen voor de meest uiteenlopende klanten. Het merendeel van deze robotsystemen zijn robots die zo zijn geprogrammeerd dat ze constant hetzelfde trucje uitvoeren. Hierdoor kan de robot bijvoorbeeld gemakkelijk een product vanuit een punt A oppakken en weer neerleggen op punt B. Hierbij is het dan wel belangrijk dat het product telkens op exact dezelfde plek – punt A – wordt klaargelegd, zodat de robot deze kan grijpen. Maar het handmatig sorteren en klaarleggen van producten kost veel tijd. Bovendien is het bij grote producten of een grote oplage aan producten ook nog eens zwaar werk. Vandaar dat de behoefte naar een automatiseringsoplossing voor dit probleem steeds groter wordt. 

Bin picking: een combinatie tussen een 3D-camera en robot

Een Bin picking-robot lijkt het antwoord te zijn op deze groeiende behoefte. Bij bin picking wordt het proces van het handmatig klaarleggen van producten op punt A weggenomen. De producten worden bij deze oplossing in een grote bak, oftewel ‘bin’, gestopt en liggen dus geheel willekeurig. Dankzij een intelligent 3D-camerasysteem kan het product in de bin worden opgespoord. Na het lokaliseren van het product, kan de robotarm er naartoe gestuurd worden om het vervolgens op te pakken.

Een complex proces door de samenwerking van diverse systemen

Bin picking wordt nog niet veel gedaan, aangezien het een uiterst complex systeem vereist. Normaliter worden alle, repeterende bewegingen van een robot in het robotsysteem geprogrammeerd. Zo kunt u dus precies weten welke bewegingen de robot op welk moment maakt. Bij een bin picking-robot ligt dit anders, aangezien het programma door middel van de 3D-camera de robot’s bewegingen bepaald. Hierdoor wordt het moeilijker om te weten welke bewegingen de robot op welk moment maakt. Aangezien het enorm belangrijk is dat de bin picking-robot geen botsingen maakt, draaien er op de achtergrond rekenprogramma’s die uitrekenen hoe de robot gaat bewegen. Dankzij deze berekeningen kan er van tevoren worden nagegaan of er geen botsingen optreden. 

Daarnaast zijn de oppak-mogelijkheden voor de robot niet optimaal. Sommige producten moeten namelijk in een bepaalde oriëntatie afgelegd worden. Bij zulke gevallen legt de bin picking-robot na het oppakken het product ergens af, waarna de grijper vervolgens het product in de juiste oriëntatie overpakt, om het daarna weer aan te bieden aan het volgende proces. 

Deze gehele samenhang van diverse systemen maakt het bin picking-proces complex in vergelijking tot andere robotsystemen. 

Ons innovatief bin picking-systeem in de metaalsector

Voor een klant uit de metaalsector hebben wij zo’n complex bin picking-proces ontwikkeld. Het bedrijf in kwestie werkt met grote oplages van platte, stalen platen. Deze moesten allemaal geautomatiseerd opgepakt en afgelegd worden. Bij deze bin pick-oplossing hebben we de bin picking-robot in het midden gezet. Hieromheen staan vier bins, gevuld met de stalen platen. Met een ingebouwde 3D-camera op de robotarm van de bin picking-robot worden er punten op de platen geprojecteerd. De camera maakt vervolgens aan de hand van deze puntenwolk een scan en 3D-beeld van de bin. Hierdoor kan het product gelokaliseerd worden door de bin pick-software, die de gevonden positie naar de robot stuurt. De robot berekent dan of het product zonder problemen gepakt kan worden. Vervolgens kan de plaat uit de bin gepakt worden door de robotarm.

Een 2D-camera zorgt voor oriëntatie van het product

Aangezien er maar een klein verschil is tussen de linker- en rechtervariant van de stalen plaat, is dit onmogelijk voor de 3D-camera om te meten. Daarom hebben we nog een tussenstap toegevoegd aan het proces. Nadat de robotarm de plaat heeft opgepakt, houdt de grijper de plaat voor een extra station met 2D-camera. De 2D-camera checkt of het juiste product gepakt is, meet met welke variant van de plaat de magneetgrijper te maken heeft en oriënteert hoeveel graden het product bijgedraaid moet worden. Dit is niet te meten als de producten nog in de bin liggen, omdat de producten hier slechts deels zichtbaar zijn voor de camera. Mocht de verkeerde variant plaat gepakt zijn, dan kan het product via een keerstation worden omgepakt.

Als de grijper wel de juiste plaat vast heeft, wordt hij aan de juiste kant naar boven gelegd in het eindpunt van het proces, de afleggoot, ook wel buffergoot genoemd. Deze fungeert als buffer naar de volgende fase. Aan de uitvoerkant van de afleggoot staan twee lasrobots met dubbele toorts en grijper. Deze kunnen de producten pakken, waarna ze eerst gehecht en daarna afgelast worden. Zodoende worden vier kratten vol willekeurige gesorteerde onderdelen omgezet in mooie gelaste platen.

Is bin picking de oplossing voor uw bedrijf?

Bin picking is ideaal voor bedrijven die te maken hebben met grote oplages aan producten, waarvoor het te veel werk is om handmatig te sorteren. Dit kunnen bedrijven zijn die producten zelf produceren, of ongesorteerde producten van een externe partij aangeleverd krijgen in bins. Het wegnemen van het handmatig sorteren en klaarleggen van producten scheelt veel zwaar en saai werk. Daarbij is een bin picking-robot voor de meest uiteenlopende producten geschikt, als het maar grijpbaar is voor een robotarm. Meer weten over bin picking? Neem contact met ons op! 

Gerelateerde toepassingen

Gerelateerde nieuwsberichten

Gebruikte lasrobot verdient zich razendsnel terug
23-03-2021
Slimme robots bieden hulp in strijd tegen Covid-19
03-02-2021
2021 wordt het jaar van de robot
16-12-2020
COVID-19 versnelt robotisering Nederlandse industrie
18-11-2020