Automatizzare processi di pick and place in modo semplice, rapido ed economico con il 2D Grasping kit di Schunk

Automatizzare facilmente le attività di presa e smistamento senza dover ricorrere a personale specializzato: è uno dei vantaggi del 2D Grasping kit di Schunk, un kit applicativo che consente di implementare rapidamente, in maniera semplice ed economica processi di pick & place automatizzati grazie all’AI.

L’intelligenza artificiale offline, unita all’interfaccia utente semplicissima, consente infatti di automatizzare i processi di pick & place senza dover ricorrere a personale specializzato per l’integrazione, l’apprendimento e il funzionamento.

In questo modo, Schunk supporta le aziende, soprattutto le PMI, nell’obiettivo di mantenere o addirittura espandere una produzione efficiente ed economica in un contesto di carenza di manodopera specializzata.

Automazione ed efficienza dei processi di pick & place con il 2D Grasping Kit di Schunk

Il kit è composto da una telecamera con obiettivo, un PC industriale, il software Schunk AI e i cavi necessari. Tutti i componenti sono coordinati tra loro e, grazie a un’interfaccia TCP/IP aperta, possono essere combinati con qualsiasi robot o anche con un controller di livello superiore (come, ad esempio, un PLC Siemens).

Consente di gestire e smistare vari componenti disposti in modo casuale su un piano. Finalmente una soluzione per quei compiti complessi da automatizzare, monotoni e poco attrattivi per i lavoratori.

Ad esempio, quando i pezzi torniti escono da una macchina in un’officina meccanica conto terzi, di solito vengono scaricati in un cassone. Un operatore li smista a mano e li dispone in vassoi nella posizione corretta, in modo che le fasi di lavorazione successive possano essere automatizzate più facilmente.

In questo processo però è facile che i componenti si danneggino o si confondano. Quando il robot subentra, l’operatore è sollevato da questo compito ripetitivo e allo stesso tempo la complessità e la possibilità di errori si riducono drasticamente grazie all’automazione.

Schunk utilizza il 2D Grasping kit nei propri stabilimenti produttivi in Germania. I clienti hanno l’opportunità di testare le proprie applicazioni nel centro applicativo di robotica e automazione, il CoLab, e di scoprire come il sistema può migliorare la loro produzione in modo facile e intuitivo.

Il caso dello smistamento dei componenti in sacchetti trasparenti

Se il sistema fosse strutturato meccanicamente, un utente medio avrebbe bisogno di meno di mezza giornata per imparare i (nuovi) componenti del sistema. L’interfaccia web del software del 2D Grasping kit, invece, guida l’utente passo dopo passo verso il risultato.

Il sistema può quindi essere configurato in tre semplici step, vediamo quali.

Step 1: il sistema di visione dei componenti

La telecamera osserva dall’alto un nastro trasportatore, un vassoio o un piano di stoccaggio. Il software di intelligenza artificiale riconosce e differenzia i componenti sulla base di immagini precedentemente apprese e fornisce la posizione di presa ottimale.

A tal fine, la telecamera acquisisce innanzitutto lo sfondo su cui verranno posizionati i componenti. Quindi scatta diverse fotografie dei pezzi da afferrare. Ad esempio, se il compito del robot è quello di afferrare i componenti insieme a un imballaggio trasparente (come viti e dadi in un sacchetto di plastica) per l’evasione dell’ordine, l’operatore scatta semplicemente diverse foto dei componenti in varie posizioni.

La luce è una sfida spesso sottovalutata per i sistemi di automazione basati su visione. A seconda dell’ambiente, la scelta di un’esposizione adeguata può essere difficile, soprattutto perché si devono considerare diversi parametri (come le dimensioni, la distanza, la lunghezza d’onda o l’angolo del fascio).

Il 2D Grasping kit non richiede una fonte di illuminazione dedicata e, grazie al software AI-powered, è molto più resistente alla luce ambientale rispetto ai sistemi di visione convenzionali.

La telecamera è progettata per gestire condizioni di illuminazione variabili, compresi i cambiamenti di luce diurna in base alla posizione del sole, ed è anche in grado di adattarsi a sfondi diversi.

Anche il colore e la riflettività della superficie hanno un impatto minimo. Il sistema rileva in modo affidabile i componenti metallici anche su sfondi luminosi.

Step 2: individuazione dell’oggetto e dei punti di presa

In questa fase, l’operatore deve semplicemente contrassegnare e denominare i componenti. Il software AI di Schunk rileva automaticamente il contorno dell’oggetto dallo sfondo, lo isola e calcola le variazioni per gli angoli di visuale, l’esposizione alla luce e altri parametri.

Dopo solo 10-20 immagini, il software dispone già di una serie sufficiente di dati sugli oggetti da rilevare.

Step 3: istruire l’AI e dare il via al processo

Una volta completate le prime due fasi, l’intelligenza artificiale si addestra completamente offline. Il cliente ha il pieno controllo dei dati in ogni momento, poiché questi rimangono interamente all’interno della sua rete aziendale.

L’addestramento richiede solo una o due ore. Il 2D Grasping kit è quindi pronto per l’uso.

La telecamera assistita dall’intelligenza artificiale riconosce ora i componenti dei sacchetti in base a forma, dimensioni e colore. L’intelligenza artificiale regola e compensa le variazioni che possono verificarsi, come i riflessi o le deformazioni dei sacchetti.

Il software di elaborazione delle immagini comunica quindi con il robot e gli dice quali componenti riconosce, dove sono posizionati, quanto deve essere aperto il sistema di presa (nel caso di pinze parallele) e con quale angolo di rotazione può afferrare al meglio i componenti.

Il robot sposta quindi la sua pinza verso il componente, lo preleva e lo colloca nella posizione corretta in un punto predefinito. Durante il processo di presa e spostamento, la telecamera rileva contemporaneamente l’oggetto successivo e ne calcola il tipo e il punto di presa. Questa operazione richiede circa due secondi, consentendo al robot di afferrare immediatamente il secondo oggetto dopo aver posato il primo.

Se lo si desidera, l’utente può memorizzare manualmente più punti di presa con estrema facilità. In questo esempio, il 2D Grasping kit funziona con la pinza universale EGK. In futuro, il kit funzionerà anche con pinze parallele pneumatiche e meccatroniche, nonché con pinze magnetiche, a vuoto e adesive.

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