Unchained Robotics Un triage dune précision infatigable
Un capteur 3D au cur dune solution «pick & place»
La période de Noël est celle des calendriers. Quand la fin de lannée approche, la production de calendriers personnalisés bat son plein: des exemplaires individuels sont souvent offerts en cadeau ou comme un souvenir de beaux moments. Avec sa solution «pick & place», la start-up Unchained Robotics garantit que les clients dune imprimerie reçoivent leurs calendriers personnalisés le plus rapidement possible. Les acteurs principaux: un robot collaboratif et un capteur 3D difm.
Une zone industrielle en périphérie de Paderborn en Westphalie orientale où lon produit chaque jour des calendriers en grande quantité. Il est possible de produire, par exemple, un tirage de cent exemplaires pour un client professionnel ainsi que des exemplaires uniques pour des particuliers qui souhaitent créer et imprimer une seule copie personnelle sur un portail en ligne. Au total, il en résulte une grande diversité de calendriers dans des formats allant de DIN A5 à DIN A3, qui arrivent au poste de pick & place dUnchained Robotics, emballés et prêts à expédier.
Ici, afin de permettre leur suivi, les données des colis sont dabord scannées à laide dun code-barres. Un robot collaboratif prend ensuite le calendrier du convoyeur et le place avec précision sur une palette de transport ou dans une boîte postale: bien trié selon la taille du calendrier et du colis.
Un capteur 3D et un support technique qui convainquent
Le cur de linstallation robotique est le capteur 3D difm, lO3D. Le principe de fonctionnement de lO3D est basé sur le principe de la mesure du temps de vol de la lumière. Le capteur 3D, qui offre une résolution de 23000pixels disposés en matrice, mesure la durée nécessaire à la lumière émise pour revenir au capteur. A laide de ces données, lO3D calcule au plus près les dimensions spatiales des objets et des scénarios.
«Cet aspect a joué un rôle important dans notre décision de choisir lO3D», explique Mladen Milicevic, lun des fondateurs de Unchained Robotics. «Grâce à ce capteur, nous pouvons mesurer avec précision la hauteur, la forme de base, langle et la torsion de chaque colis et navons donc pas besoin dautres dispositifs ou dinterrompre le processus. Les colis peuvent ainsi être placés sur le convoyeur sans besoin dune disposition ou orientation particulière. Cela soulage les employés et accélère le processus manuel», explique M.Milicevic.
Une intégration facile dans le logiciel
«Ce qui nous a convaincus concernant lO3D et ifm, cest la manière simple et rapide dintégrer le capteur dans le logiciel développé par nous-mêmes», poursuit M. Milicevic. «Et si nous avions des questions, le service après-vente était rapidement disponible et savait nous aider de manière compétente.»
À laide des données, le logiciel dUnchained Robotics peut calculer exactement lendroit où le robot doit positionner ses ventouses sur lemballage. Cela garantit que chaque calendrier est toujours pris dans la même position équilibrée et idéale.
Cest la précision qui protège contre les collisions
La haute précision du capteur 3D est indispensable pour la tâche de «pick & place» effectuée par le bras du robot. «Surtout quand les calendriers doivent être placés dans des boîtes postales, lespace est très limité. Le robot doit se déplacer avec la précision appropriée et avec les plus petites tolérances pour éviter que lui ou le calendrier nentrent en collision avec les parois métalliques», explique M.Milicevic.
Photo 1 :au moyen des données transmises par le capteur, le logiciel calcule les mouvements du bras du robot pour un placement précis du colis. Photo 2 : les données et les calculs doivent être précis pour surmonter le défi que représente lespace limité disponible pour un mouvement sans collision.
Selon le format, le robot positionne jusquà 12calendriers disposés en 3x4 par niveau sur le lieu de stockage. Grâce à ce positionnement précis, il est possible de réaliser des hauteurs dempilage allant jusquà 70centimètres, même sur les palettes ouvertes. «La hauteur déterminée de manière fiable et précise par lO3D joue également un rôle important dans la sélection de lendroit où le colis est déposé dans larrangement», explique M.Milicevic. «Le robot positionne les colis de manière calculée selon un algorithme de hauteur spécial qui tient compte de la hauteur de chaque colis. Les colis sont triés de manière à ce que les zones les plus élevées soient toujours celles qui sont les plus éloignées du robot. En outre, lorsque la hauteur maximale dempilage est atteinte, les calendriers emballés forment une surface plane et presque homogène».
Avec une résolution de 23000pixels, le capteur détecte la position et la hauteur exactes du colis.
La caméra et le logiciel sont au cur de la solution
Avec un cycle total de huit secondes, la solution «pick & place» de la start-up maîtrise également les phases difficiles de la période avant Noël où jusquà 6000 calendriers quittent limprimerie chaque jour. Les colis peuvent peser jusquà huit kilogrammes. «Cela signifie que nous travaillons dans les limites des caractéristiques de performance qui sont possibles avec un bras robotique collaboratif», explique M.Milicevic. «Si lon souhaite déplacer des poids plus importants ou obtenir des temps de cycle plus rapides, il faut utiliser un robot industriel plus puissant. Ceci ne serait pas un problème pour nous, car le robot ne joue quun rôle secondaire dans notre solution. Le véritable cur de notre solution universelle est la combinaison de la caméra et du logiciel. Cest pourquoi la solution nest pas seulement adaptée aux calendriers. Tous les process de pick & place où des produits doivent être placés sur des palettes ou en être retirés peuvent être réalisés avec cette solution».
Un autre avantage de la combinaison performante du capteur et du logiciel: comme aucun autre composant du système nest absolument nécessaire en dehors du bras du robot exécutant, les coûts de mise en uvre restent facilement calculables dès le départ.
Cette solution, composée dun bras de robot collaboratif, dun capteur 3D difm et dun logiciel dUnchained Robotics, peut manutentionner jusquà 6000 paquets par jour. Selon les besoins du client, dautres bras robotiques peuvent être utilisés pour maîtriser des cadences plus élevées et déplacer des charges plus lourdes.
Conclusion
LO3D joue un rôle important dans la solution «pick & place» dUnchained Robotics. Grâce à la détection 3D précise des paquets, le capteur 3D fournit de manière fiable au logiciel les informations nécessaires pour contrôler avec précision le bras du robot. De cette manière, les calendriers arrivent toujours sans problème à leur emplacement désigné, même pendant les périodes de pointe de production de limprimerie, afin darriver à temps chez le client.
