Punktgenaue 3D-Lageerkennung mittels Laserscanner

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Charakteristisch für jede dieser Problemstellungen ist, dass jede Aufgabenklasse ein spezielles Know-how auf unterschiedlichsten Gebieten der Messtechnik erfordert (Optik, Beleuchtung, Sensorik, Algorithmik).

Darüber hinaus sind anlagenseitige, aufgabenspezifische Themen zu berücksichtigen: Greifertechnik, Crashvermeidung/Kollisionsschutz, Greifbarkeitsanalyse, Behälterkontrolle, Taktzeit, Schnittstellenanbindung. Wichtig für den praxisnahen Einsatz sind insbesondere Instandhaltungsaspekte: schneller und einfacher Sensortausch im Störfall, Neukalibrierung und Neueinrichtung, Nachvollziehbarkeit, Fehleranalysemöglichkeiten, Prozessdokumentation, Systemhandhabung, Verfügbarkeit/Vermeidung von Pseudofehlern.

Die Automatisierung der Aufgabenklasse 1 (siehe Tabelle) ist problemlos beherrschbar und wird im Folgenden nicht weiter betrachtet. Wesentlich komplexer und schwieriger ist es, automatisierte Lösungen für die Aufgabenklassen 2a, b und c zur Verfügung zu stellen.

Die Aufgabe des Sensorsystems ist es, die 3D-Lage der zu handelnden Teile und der Ablageposition mit der erforderlichen Genauigkeit und Geschwindigkeit zu ermitteln. Dazu gehören die Berechnung und Übertragung von Positionskorrekturdaten an das Handlinggerät.

Bisherige Ansätze – Stand der Technik

Dank der rasanten Entwicklung auf dem Gebiet der Sensorik steht heute eine Vielzahl leistungsfähiger Sensortechnologien zur Verfügung:

• klassische Grauwert- und Farbkameras: Mehrkanal-2D- oder 1D-Bildmatrix;
• Triangulationssensoren: Abstand, Höhenlinie oder 3D-Höhenprofil;
• TOF-Sensoren: Abstand, Höhenlinie oder 3D-Höhenprofil (TOF: Time of Flight = Lichtlaufzeitmessung).

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