Dépalettisez plus rapidement : Les robots voient plus loin grâce à la technologie instantanée 3D

29 sept. 2020

Plus d'autonomie dans la réception des marchandises : Afin de faire face aux nouveaux défis de l'automobile, chaque constructeur automobile devrait augmenter ses investissements dans la modernisation de ses processus de production. Un grand constructeur automobile en République tchèque a déjà commencé à investir dans la logistique, en préparant sa zone de réception pour les prochaines années grâce à la caméra 3D Visionary-T de SICK en synergie avec les algorithmes intelligents de Neadvance. Les deux entreprises ont uni leurs forces pour automatiser une étape supplémentaire de la réception des marchandises et ainsi accroître l'efficacité des processus du client.

Plus d'autonomie dans la réception des marchandises grâce à la technologie d'instantané 3D
Plus d'autonomie dans la réception des marchandises grâce à la technologie d'instantané 3D

La réception des marchandises, une étape du système global

L'élément central de la solution est l'utilisation de robots articulés combinés à la caméra 3D Visionary-T. Le robot prélève les marchandises livrées sur des palettes et les transfère sur un tapis roulant qui relie la zone de réception à l'entrepôt intralogistique. Vis, miroirs, composants du tableau de bord : Avant l'introduction du système automatisé de réception des marchandises, ces composants étaient manuellement retirés de la palette après le déchargement du camion puis envoyés vers la zone de production des véhicules. Aujourd'hui, les installations des équipementiers disposent d'une solution logistique opérationnelle qui relie de manière holistique la zone de réception, l'entrepôt à hauts rayonnages et la production. Pour y parvenir, il était nécessaire d'automatiser le robot de dépalettisation pour qu'il puisse reconnaître de manière indépendante et cohérente la position des colis individuels et des différentes unités d'emballage sur une palette livrée, et ainsi les saisir de manière fiable. Cette application exigeante a été résolue grâce à une solution de caméra SICK : grâce à la technologie instantané 3D, la caméra de diffusion en continu Visionary-T CX peut fournir au contrôleur du robot des images tridimensionnelles sous forme de nuages de points 3D.

Visionary-T prend un cliché en 3D pour calculer les coordonnées de préhension du robot
Visionary-T prend un cliché en 3D pour calculer les coordonnées de préhension du robot
Visionary-T prend un cliché en 3D pour calculer les coordonnées de préhension du robot
Visionary-T prend un cliché en 3D pour calculer les coordonnées de préhension du robot

La technologie temps de vol détermine la forme et la distance

Pour générer les images tridimensionnelles, l'appareil utilise la technologie 3D Time-of-Flight. Cette technologie est basée sur l'émission de lumière par une source lumineuse intégrée et par la mesure de minuscules différences de temps de réflexion d'une surface d'un objet vers la caméra. Ces différences permettent de calculer la distance à la surface réfléchissante, puis de la convertir en une représentation tridimensionnelle à l'aide d'algorithmes spéciaux. Grâce à la fréquence d'images élevée de la caméra cela peut être fait jusqu'à 50 fois par seconde. Grâce au puissant système d'éclairage actif intégré qui éclaire l'environnement, la caméra peut même fonctionner dans l'obscurité totale et détecter des objets ayant de très faibles propriétés de réflexion. Dans le système de réception des marchandises, le Visionary-T CX est fixé sur l'articulation du robot et se déplace continuellement avec lui comme un œil vigilant. Ainsi, la caméra en continu peut fournir directement des informations sur les accélérations dynamiques, les mouvements d'inversion et les vibrations du robot. La technologie de vision instantanée en 3D était explicitement importante pour Neadvance dans cette application, car chaque pixel de profondeur et d'intensité d'une image est capturé simultanément.

Comme le Visionary-T n'utilise aucun composant mobile pour capturer les informations de profondeur, la caméra est également plus robuste en termes de vibrations et d'impacts externes. Cette caractéristique est particulièrement importante - comme c'est le cas dans une zone de réception typique - lorsque le prélèvement automatique des marchandises livrées doit être effectué rapidement. Dans son fonctionnement quotidien, la Visionary-T CX fournit les nuages de points 3D mentionnés précédemment qui, après des algorithmes appropriés développés par Neadvance - basés sur des analyses de formes 3D - sont utilisés pour déterminer la position exacte des caisses et des cartons. Le robot déplace ensuite de manière fiable son dispositif de préhension spécial aux coordonnées correspondantes, prélève l'objet et le place sur le tapis roulant. Pour saisir la caisse suivante, le processus est répété depuis le début. Le robot se déplace sur la palette, le Visionary-T CX prend les images nécessaires et fournit des données 3D, qu'un ordinateur traite ensuite pour déterminer les coordonnées de la cible suivante.

La caméra 3D Visionary-T.
La caméra 3D Visionary-T.

Une ingénierie conjointe qui mène au succès

Avant la solution réussie de la technologie SICK, certaines approches avaient été faites pour mettre en place une station robotique entièrement autonome dans la zone de réception. Cependant, ces tentatives, généralement avec des données en 2D, n'ont pas donné les résultats escomptés.

Par conséquent, le passage de SICK à la technologie d'instantanés 3D et l'étroite collaboration avec Neadvance dans le processus d'ingénierie ont permis une énorme avancée technologique. Un des objectifs importants de cette collaboration était de concevoir les processus de manière à ce qu'ils soient aussi stables et sans défaillance que possible. Cet aspect est particulièrement crucial lorsqu'il s'agit de marchandises difficiles à transporter qui nécessitent que le robot exécute des processus de préhension complexes. L'équipe projet a donc concentré ses efforts d'ingénierie en particulier sur l'affinement des processus de préhension complexes. Les données 3D et les nuages de points correspondants permettent de capturer la scène de manière plus détaillée, de sorte à ce que des ajustements peuvent encore être effectués pendant la phase de projet. Cette flexibilité était également une exigence, en raison de facteurs qui ne sont devenus pertinents que lors de la mise en service sur site.

Plus d'autonomie pour le robot

Cette nouvelle solution fonctionne de manière si fiable, si précise et si efficace que l'OEM (Original Equipment Manufacturer) prévoit de la mettre en œuvre également dans ses autres usines. L’entreprise et l'intégrateur systèmes qui ont été mandatés pour le projet sont également impressionnés par la technologie instantané 3D et le principe de temps de vol du Visionary-T CX. Ils l'intégreront comme standard dans les processus de dépalettisation.

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