“随机箱中取物”的成功史
Bin Picking，也被称为“随机箱中取物”，是指机械手从容器中取出未分类的零件并将其送去进一步加工。Liebherr-Verzahntechnik GmbH 正是这一尖端技术的工业应用先行者。这家位于肯普滕的企业提供适合在多种行业应用的工业级解决方案。回顾这项成功技术的历史及其未来潜力。
liebherr-ten-years-bin-picking-Cobot-Cell.jpg
Bin Picking 在 Liebherr 的 10 年
大约十年前，“随机箱中取物”的故事在 Liebherr 开始：一份针对两条生产线的大订单中的一部分需要通过 Bin Picking 实现生产线入口的自动化。该工艺当时还处于萌芽状态。“Liebherr 非常想得到这份订单”，Liebherr 的加工单元和柔性制造系统的销售经理 Jürgen Groß 讲述道。Liebherr 与弗劳恩霍夫制造工程与自动化研究所 (IPA) 一起开发了一个整体解决方案：“弗劳恩霍夫有技术专长，我们有应用专长。这使我们能够成功地拿下订单。”
高要求的 Bin Picking
“随机箱中取物”是工业自动化中要求最高的应用之一。从容器中取出无序提供的零件并将其正确、定向地放置在工件架上，对人类的大脑来说是小儿科——而对机器人，从另一方面来说，这是一项非常艰巨的任务，因为由于“混乱”的初始情况，它需要图像识别系统、软件、抓取技术和机械手之间的复杂互动。
对于企业来说，该应用值得考虑的原因有两个：首先，使用灵活的机械手系统的自动化提高了生产力，降低了单位成本。其次，操作人员从单调又繁重的体力劳动中解脱出来，可以承担更能创造价值的任务。然而，Bin Picking 所谓的挑战通常会成为一种障碍，尤其是对于小公司而言。
从研究成果到可销售的产品
“我们可以减轻用户的这种担忧”，Jürgen Groß 安慰地说道。“因为与其他众多供应商不同，我们不仅提供软件和物体识别系统，而且还清楚地知道应用方的要求是什么。”可靠、强大的视觉系统和高性能的软件 LHRobotics.Vision 确保了顺利的对象识别和选择、无碰撞的零件提取和直至存放点的机械手路径规划。
特别开发的手爪通过第七或第八个辅助轴来扩展机械手的自由度，即使是具有具有挑战性的几何形状的零件，也能确保运输容器的完全清空。暂存器缓冲了可能出现的误抓取——例如，零件被卡住——并确保机床或生产设备的周期时间符合要求。Liebherr 提供了在肯普滕技术中心预先虚拟化测试或在真实的单元上测试的机会。
LHRobotics.Vision 使 Bin Picking 更容易
对机械抓取的最高要求是与装入换夹工位或直接装入夹具相结合。必须精确定义可能的碰撞点并精确计算用于机械手路径规划的参数。所有这些都可由 LHRobotics.Vision 软件掌控，Liebherr 将其进一步开发用于工业用途——通过一个对用户友好和直观的界面进行支持。人工智能 (AI) 简化了 Bin Picking 过程中新部件的装配——这是一项质的飞跃，使“每个人”都可以应用该工艺。
时间轴 – Bin Picking 在 Liebherr 的历史
- 2009 Liebherr 和弗劳恩霍夫制造工程与自动化研究所开始合作
- 2012 Liebherr 通过生产线入口的 Bin Picking 实现了大规模的自动化生产线
- 2013 首次实现了完全无序存存储部件
- 2017 “随机箱中取物”整体解决方案荣获“Best of Industry”大奖的“机器人制造技术”类别
- 2019 提供 Bin Picking 广泛测试的技术中心开业
- 2019 从弗劳恩霍夫研究所获得源代码，此后在内部进一步开发软件
- 2019 LHRobotics.Vision 软件用于在生产线出口将成品件装入托盘
- 2020 发布 LHRobotics.Vision 具有直观新操作界面的工艺包/ Liebherr 入围 ERF TechTransfer 大奖
- 2020 首个 LHRobotics.Vision 工艺包被外部系统集成商成功作为产品使用
- 2022 新发布：基于 AI 的自学系统参数设置
