Superare le difficiltà dei cobot per il bin picking

In queste pagine Neil Bellinger, direttore EMEA presso il fornitore di parti l'automazione EU Automation tratta le sfide insite nella scelta dei cobot per il bin picking.

L'uso dei robot pick-and-place non è una novità. Tuttavia, questi robot prima non erano in grado di prelevare dei pezzi da un contenitore di parti assortite e posizionarli in modo preciso in una macchina. A causa della natura complessa delle linee di assemblaggio finali, questi robot sono stati considerati incapaci di replicare la manualità umana nell'esecuzione di tale compito, ma le cose stanno cambiando.

L'uso di un sistema di visione per il bin picking offre numerosi vantaggi sul luogo di lavoro, ad esempio una minore manipolazione delle parti, l'implementazione dell'automazione adattiva dei robot, un uso più appropriato del tempo degli operatori nonché la riduzione del rischio di lesioni da sforzo ripetitivo per il personale. Tuttavia, questa tecnologia ha ancora molta strada da percorrere prima di superare l'efficacia degli esseri umani nell'esecuzione di tale compito.

Una delle difficoltà che i cobot per il bin picking non hanno ancora superato deriva dalla disposizione degli oggetti all'interno del contenitore. Questo tipo di cobot fa ancora fatica a prelevare oggetti di piccole dimensioni o disposti a caso in un contenitore, in quanto difficili da distinguere. Per superare questo problema, i cobot avrebbero bisogno di sistemi di visione 3D con una gamma dinamica elevata, ad alta risoluzione e precisione che potrebbe provare a creare un'immagine realistica durante il prelievo.

Tuttavia, anche tenendo conto di queste specifiche, permane la sfida posta dagli oggetti lucidi e riflettenti. I sistemi di visione 3D spesso non riescono a ottenere buoni dati 3D su questo tipo di oggetti. In effetti, i riflessi e le riflessioni reciproche causano distorsioni e anomalie nelle nuvole di punti, pertanto il sistema non è in grado di rilevare gli oggetti in modo affidabile.

Un'altra sfida che i sistemi di bin picking devono affrontare è il minor numero di outlier delle occlusioni. Ciò può essere causato da ampie linee di riferimento della telecamera o da una telecamera mal posizionata, il che crea delle "ombre" in corrispondenza dei bordi del contenitore e potenzialmente nasconde gli oggetti di piccole dimensioni. Per questo motivo, i robot basati su sistemi di visione possono non vedere gli oggetti "nascosti" negli angoli, con conseguente perdita di dettagli. Questo problema può essere risolto con linee di riferimento meno ampie e un migliore posizionamento della telecamera in modo da includere più occlusioni ottiche.




Tuttavia, l'uso di telecamere migliori e un miglior posizionamento delle stesse sono certamente utili per migliorare la precisione, ma non è detto che risolvano tutte le problematiche dei sistemi di visione per il bin picking. Ad esempio, i cobot per il bin picking hanno ancora difficoltà con parti deformabili, morbide e con rientranze, come ad esempio le buste di plastica o le parti di forma e altezza diversa che siano state tagliate.

Questi cobot possono anche subire interferenze che influenzano le prestazioni, come il movimento verso il cobot che influenzerebbe i calcoli della distanza provocando collisioni del cobot con i fianchi del contenitore o altre parti. Ne consegue che i cobot non sono completamente autonomi e richiedono ancora la supervisione umana in caso di errori.

Esempi di cobot di alta qualità per il bin picking
Nonostante le difficoltà che la creazione di un cobot per il bin picking comporta, al momento sul mercato vi sono molti modelli che hanno in parte risolto i problemi dei robot in termini di visione e occlusione. Un esempio è il cobot Omron TM Integrated Vision, progettato per supportare il riconoscimento del pattern di livello industriale, il posizionamento degli oggetti e l'identificazione delle caratteristiche.

Un esempio riuscito di sistema di visione per il bin-picking è la telecamera Zivid Two 3D, appositamente progettata per questa operazione. Zivid Two è dotata di un sensore di profondità ultra-compatto, con una linea di riferimento piccola e migliori prestazioni in termini di occlusione.

È innegabile che i cobot per il bin picking abbiano compiuto enormi progressi dagli esordi di questa tecnologia negli anni Novanta, ma c'è ancora molto da fare prima che possano soppiantare gli esseri umani o fare a meno della loro supervisione. Tuttavia, considerate le pressioni esercitate per ovviare alla carenza di personale e di competenze, è probabile che questa tecnologia si evolva in modo da raggiungere lo stesso livello di capacità degli esseri umani nel prossimo futuro. Nel frattempo, gli attuali sistemi di visione per il bin picking possono comunque contribuire a ridurre gli infortuni, evitare una eccessiva manipolazione dei pezzi delicati, consentire il controllo della qualità e molto altro.

www.euautomation.com

  Richiedi maggiori informazioni…