3D CPS SERIEControl and Picking Solution

2015 – ISS rilascia al mercato la prima versione del sistema che, oltre a trovare gli oggetti della scena, è in grado di scegliere quale prelevare, defi nire la migliore modalità di presa e guidare il robot lungo traiettorie prive di collisioni a prelevarlo: 3D CPS 1.0.Il sistema è rivoluzionario: il programmatore del robot si limita a chiedere un oggetto (come se fosse posizionato su un vassoio), il sistema 3D CPS lo preleva dal mucchio in modo autonomo. Il concetto di vassoio virtuale è passato dalla teoria alla realtà.

2016 – ISS rilascia l’aggiornamento / nuova release da 1.0 a 2.0.

2018 – ISS rilascia una seconda versione del sistema (3D CPS 4.0) più veloce e ancora più semplice da utilizzare.

2019 – viene rilasciato il 3D CPS Fast che introduce una tecnica di rilievo della scena tridimensionale basato su un sistema stereoscopico con proiezione di pattern che risulta più accurato e veloce della triangolazione laser su piccoli campi di lavoro.Per questo il 3D CPS, in qualunque versione, è semplice da usare come un vassoio (perché la complessità del prelievo dal contenitore è a totale carico del sistema) ed è fl essibile come un operatore umano (in quanto confi gurando il sistema trova e sceglie qualsiasi oggetto di forma defi nita).

“C’è vero progresso solo quando i vantaggi di una nuova tecnologia diventano per tutti”Questa famosa frase di Henry Ford ha ispirato il lungo percorso di sviluppo dei sistemi 3D CPS in quanto ISS ha rilasciato al mercato tale soluzione non quando ha raggiunto l’affi dabilità ma solo quando ne ha reso semplice l’utilizzo. In sintesi:

2010 – ISS teorizza il vassoio virtuale, cioè l’idea che si possa eliminare il vassoio fi sico su cui posizionare ordinatamente gli oggetti dotando il robot della capacità di prelevarli direttamente dal contenitore nel quale si trovano alla rinfusa.

2012 – l’attività di ISS si concretizza in una prima soluzione che, osservando una scena, è in grado di trovare gli oggetti in essa contenuti e di determinarne la posa così da permettere ad un robot di prelevarli. L’utente, senza scrivere linee di codice, ma semplicemente confi gurando il sistema, può trovare qualsiasi oggetto.

TROVA

SCEGLIE

OSSERVAI sistemi 3D CPS si avvalgono della tecnologia di scansione atriangolazione laser e di quella a luce strutturata codifi cata.

Entrambe le soluzioni si caratterizzano per:

• accuratezza di misura sub millimetrica;• insensibilità alla luce esterna;• elevata velocità di esecuzione della scansione.

L’applicativo di ricerca dei pezzi a partire dalla scansione si basa su un robusto e veloce algoritmo di pattern matching 3D che li identifi ca anche quando sono visibili solo parzialmente.

Tra tutti i pezzi trovati il sistema sceglie quello da prelevare in base ad una serie di parametri quali lo svuotamento regolare del cassone, l’assenza di sovrapposizioni, l’affi dabilità della presa e la possibilità di raggiungere il pezzo, di afferrarlo e di estrarlo lungo una traiettoria priva di collisioni.

Scelto il pezzo il 3D CPS invia la traiettoria pianifi cata al controllore del robot che esegue il prelievo senza la necessità che il programmatore scriva alcun codice.

SCANSIONE

RICONOSCIMENTO

BIN PICKING E ROBOT, DAGLI ALBORI ALLA MATURITÀ

1970 – nasce il primo robot industriale idraulico Unimation che raggiunge a comando

qualsiasi posizione con qualsiasi orientazione e apre teoricamente la strada alla presa

di pezzi alla rinfusa. L’assenza di sistemi di visione sofi sticati lo costringe a limitarsi a

manipolare solo pezzi ordinati in cartoni o su vassoi come in fi gura.

1980 – il robot industriale diventa elettrico ma i sistemi di visione sono ancora

troppo primitivi; la presa da contenitore è quindi impossibile se non utilizzando una

periferia meccanica in grado di singolarizzare i pezzi e di posizionarli ed orientarli in

modo corretto e ripetibile.

Si afferma il concetto che la periferia, che deve essere specifi ca per ogni pezzo,

consuma la fl essibilità del robot.

1990 – i sistemi di visione si affacciano per la prima volta sul mercato industriale

provocando una semplifi cazione della periferia meccanica che può limitarsi a fare

arrivare un singolo pezzo su un piano retroilluminato dove una telecamera lo localizza

e guida il robot alla presa.

2000 - le tecniche di pattern matching geometrico basato sull’utilizzo dei contorni degli

oggetti raggiungono il mercato industriale rendendo possibile il riconoscimento dei pezzi

in modo più veloce e più robusto alle variazioni delle condizioni di illuminazione ambientali.

Diventa possibile riconoscere i pezzi anche se parzialmente sovrapposti e disposti alla

rinfusa.

2010 – le tecniche di pattern matching tridimensionale possono fi nalmente essere

utilizzate grazie alle aumentate prestazioni dell’hardware; i singoli pezzi possono essere

individuati anche se parzialmente sovrapposti.

Oggi non solo si è in grado di riconoscere gli oggetti ma si ha anche la certezza di prenderli in modo affi dabile. Il sistema è

in grado di individuare i pezzi e di guidare il robot per raggiungerli lungo una traiettoria libera da collisioni. Dalla fi losofi a di

tenere il robot fuori dal cassone e di prendere i pezzi con una pinza lunga si passa a quelle di utilizzare un tool piccolo e di

tuffarsi nel cassone svuotandolo completamente.

3D CPS 2.0

3D CPS 2.0 BELT

LA SOLUZIONE CLASSICA PER LA PRESA DA CASSONE

IL SISTEMA DI GUIDA ROBOT CHE HA PERMESSO LA DIFFUSIONE DEL BIN PICKING NELL’INDUSTRIA MANIFATTURIERA.

FUNZIONALITÀ SPECIFICHE:- elaboratore integrato nell’unità di scansione;

- raffreddamento tramite ventilazione forzata microfi ltrata;

- scansione tramite profi lometro interno che deve essere movimentato dall’integratore con un

movimento di rotazione o di traslazione.

PRESA DA NASTRO CON GUIDA 3D

IL SISTEMA CHE HA ESTESO I VANTAGGI DEL 3D ALLA PRESA DA NASTRO.

FUNZIONALITÀ SPECIFICHE:- elaboratore integrato nella unità di scansione;

- raffreddamento tramite ventilazione forzata microfi ltrata;

- tenendo fermo il profi lometro e sfruttando il movimento degli oggetti da scandire (ad esempio quando si

muovono su un nastro) è possibile realizzare una presa da nastro 3D estremamente effi cace.

I NOSTRI SCANNER

3D CPS 4.0

3D CPS FAST

LA SOLUZIONE PER IL PRELIEVO DA CASSONE VELOCE ANCHE IN AMBIENTI POLVEROSI

L’EVOLUZIONE DEL BIN PICKING SI CHIAMA 3D CPS 4.0, IL NUOVO RIFERIMENTO NEL MONDO DEI SISTEMI DI GUIDA ROBOT.

FUNZIONALITÀ SPECIFICHE:- la movimentazione è gestita da un motore integrato nel sistema, che ne semplifi ca

l’utilizzo e riduce i tempi di scansione;

- l’unità di scansione può operare anche in ambienti polverosi non prevedendo una ventilazione forzata;

- l’ampio volume di scansione permette di utilizzare anche robot di grosse dimensioni;

- l’unità di elaborazione è esterna al box di scansione e va installata in un quadro elettrico.

LA SOLUZIONE PER IL PRELIEVO DA CASSETTA

L’ESTENSIONE DEL BIN PICKING AL SETTORE DELL’ASSEMBLAGGIO CON UNA VELOCITÀ DI SCELTA SUPERIORE ALLA VERSIONE 4.0 SU VOLUMI DI LAVORO CONTENUTI.

FUNZIONALITÀ SPECIFICHE: - l’unità di scansione è completamente statica;

- l’illuminazione è a led infrarossi, quindi sicura ed invisibile all’operatore in modo da non causargli disagio;

- l’unità di elaborazione è esterna ed è costituita da un PC industriale da installare in un quadro elettrico;

di conseguenza, anche grazie alla compattezza della soluzione di scansione adottata, il box è nettamente

il più piccolo della serie;

- il volume di lavoro è limitato a 600 mm x 400 mm x 200 mm.

LA SUITE SOFTWARE

CONFIGURATOR

DEBUGGER

IL CONFIGURATOR È LO STRUMENTO CON IL QUALE, SENZA SCRIVERE ALCUNA LINEA DI CODICE, SI GESTISCE COMPLETAMENTE L’ATTIVITÀ DI PRELIEVO DEGLI OGGETTI TRAMITE ROBOT.

L’OPERATORE DEVE CONFIGURARE:- l’ambiente tridimensionale in cui opera il robot, intendendo con questo il

modello della cella, del robot e della pinza completa di dita di presa;

- il modello del pezzo da prendere, solitamente coincidente con una vista CAD;

- i possibili punti di presa con le rispettive modalità di afferraggio.

IL DEBUGGER PERMETTE DI ANALIZZARE IL COMPORTAMENTO DEL 3D CPS AL FINE DI INDIVIDUARE EVENTUALI CRITICITÀ ED ELIMINARLE.

L’applicativo permette, tramite l’importazione di un unico fi le, di visualizzare

sia i risultati del processo di riconoscimento delle parti disposte casualmente

all’interno del cassone, sia quelli della fase di pianifi cazione delle traiettorie

esenti da collisioni che garantiscono la corretta presa delle parti stesse da

parte del robot.

CONTATTIInnovative Security Solutions

Via Lombardia 25 bis22074 Lomazzo (CO)

Tel. +39 02.96734017 · www.issweb.it · info@issweb.it

“INNOVARE IL PRESENTE

CON LE TECNOLOGIE DEL FUTURO E

L’ESPERIENZA DEL PASSATO”