Von Tagen zu Stunden: Nahtlose Integration von Photoneo 3D-Vision in ABB Robotics

Jahrelang standen Hersteller vor Integrationsflaschenhälsen – der komplexe, zeitaufwändige Graben zwischen fortschrittlicher 3D-Vision und robotischer Steuerung. Doch das muss sich ändern.

Am 11. Dezember veranstalteten wir ein exklusives Webinar mit Experten von Photoneo und ABB Robotics, um zu demonstrieren, wie wir Locator Studio und Bin Picking Studio direkt in das ABB Robotics Ecosystem und den OmniCore-Controller integriert haben.

Indem CAD-basierte und KI-gesteuerte Anwendungen nun in der vertrauten ABB Robotics-Umgebung laufen, haben wir bewiesen: Was früher Tage der Programmierung erforderte, ist nun in wenigen Stunden erledigt.

Die Session, geleitet von Benoît Gerber (ABB Robotics), František Takáč und Martin Tabačiar (Photoneo), ging tief darauf ein, wie diese Synergie ROI steigert und Deployment vereinfacht.

Sehen wir uns nun die Antworten auf Ihre Fragen aus der Live-Q&A-Session des Webinars an.

Hardware-Kompatibilität & Installation

F: Ist das System mit großen Robotern wie dem IRB 6700 kompatibel?

Ja. Die Photoneo-Software kann auf allen ABB-Robotern installiert werden. Plugins sind für alle Robotergrößen verfügbar, was Skalierbarkeit von kleinen kollaborativen Setups bis hin zu großen Industrieanwendungen gewährleistet.

F: Benötige ich einen Industrial PC (IPC)?

Ja. Die Architektur erfordert drei Hauptkomponenten:

1. Das Vision-Gerät: (3D-Scanner oder Kamera) zur Scan-Erfassung.
2. Der Visual Controller: Ein Industrial PC, wo die Punktwolke verarbeitet und Lokalisierung/Pfadplanung durchgeführt wird.
3. Der Roboter-Controller: Kommuniziert mit dem Visual Controller via TCP/IP.

Hinweis: Beim Kauf des vollständigen Ecosystem-Kits ist der Industrial PC enthalten.

F: Kann ich zwei Roboter mit einem einzigen Sensor verwalten?

Zwar physisch möglich, ist dies keine Standard- oder empfohlene Konfiguration. Die Nutzung eines Vision Controllers für zwei Roboter macht Pfadplanung und Kollisionsberechnungen problematisch. Die Standardempfehlung ist ein Sensor pro Roboter (oder Nutzung von ABB Robotics MultiMove für koordinierte Steuerung, wobei getrennte Sensoren Best Practice bleiben).

F: Ist die Nutzung mit einem Roboter auf einer 7. Achse (Linearschiene) möglich?

Ja. Wir haben erfolgreiche Anwendungen, bei denen der Roboter auf einer Linearschiene mit Locator Studio verfährt. Die Kamera kann am Roboterkörper montiert werden, und Kalibrierung wird vollständig unterstützt.

Hardware- & Integrationsanforderungen

F: Muss ich einen separaten Industrial PC für Bin Picking Studio oder Locator Studio kaufen?

Ein Industrial PC ist im von Photoneo gelieferten Kit enthalten. Falls Ihr Setup bereits einen geeigneten PC hat, können Sie Photoneo kontaktieren, um das Kit ohne PC zu bestellen.

F: Ist es schwierig, einen PhoXi 3D Scanner an einen GoFa-Roboter für „Hand-Eye“-Sensing zu montieren? Ich mache mir Sorgen um Kollisionen.

Wir stellen Standardadapter zur direkten Montage der Scanner am Roboter bereit. Sie haben zwei Optionen: Montage am Flansch (Achse 6) oder seitlich an einem Arm zur Footprint-Reduktion.

Bezüglich Kollisionen: Der Sensor ist in das Kollisionsvermeidungssystem integriert. Die Software behandelt den Scanner als Teil des Roboterkörpers und verhindert automatisch, dass der Sensor Bin-Wände oder andere Hindernisse trifft.

Scanner vs. Kameras: Den richtigen 3D-Sensor wählen

F: Warum 3D-Scanner vs. 3D-Kamera?

Die Wahl hängt von der Art Ihrer Szene ab:

• 3D-Scanner (z. B. PhoXi 3D Scanner): Optimal für statische Szenen mit hoher Auflösungsanforderung. Nutzt Strukturlichtprojektion.
• 3D-Kamera (z. B. MotionCam-3D): Optimal für dynamische Szenen. Kann Objekte in Bewegung erfassen (mittels Parallel Structured Light).

F: Können wir kontinuierliches Scannen auf einem Förderband durchführen?

Ja. Mit der MotionCam-3D können sehr schnelle Scans (10–20 ms) durchgeführt werden. In Kombination mit einem Encoder zur Verfolgung der Förderbandgeschwindigkeit kann das System bewegte Objekte präzise greifen.

F: Wie hoch ist die Punktdichte/Präzision?

Sie hängt vom Sensormodell ab.

• Kleiner Sensor (S-Größe): ~0,2 mm Punkt-zu-Punkt-Distanz.
• Großer Sensor (XL-Größe): ~0,9 mm Punkt-zu-Punkt-Distanz (abdeckend Paletten bis 2,6 m Höhe).
• Zusammenfassung: Die Technologie bietet Sub-Millimeter-Genauigkeit.

Um den besten 3D-Sensor für Ihre Bedürfnisse zu finden, schauen Sie in unseren Application Fit Guide!

Software: RobotStudio & Picking-Lösungen

F: Ist RobotStudio für die Installation erforderlich?

Technisch können Sie das ABB Robotics Add-in ohne RobotStudio installieren, aber praktisch: Ja, Sie benötigen RobotStudio.

Sie brauchen es, um:

• Die Firewall für Socket-Kommunikation zu aktivieren.
• Eingabe-/Ausgabesignale für Greifersteuerung zu konfigurieren.
• Die eigentliche Anwendung effektiv auszuführen.

F: Was ist der Unterschied zwischen Locator Studio und Bin Picking Studio?

• Locator Studio: Liefert die 6D-Pose von Objekten in der Szene. Ideal bei mehreren Greifern oder halb-orientierten Teilen.
• Bin Picking Studio: Eine Komplettlösung, die die spezifische Trajektorie für den Roboter berechnet, ein Objekt kollisionsfrei zu greifen. Beste für zufällig orientierte Teile in tiefen Bins.

F: Ist Kollisionsvermeidung enthalten?

Ja. Im Bin Picking Studio wird Kollisionsvermeidung intern berechnet. Die an den Roboter übergebene Trajektorie ist bereits als kollisionsfrei bezüglich Bin, Werkzeug und Umgebung verifiziert.

KI, Lokalisierung & Software-Logik

F: Kann ich CAD-basierte Lokalisierung und KI-basiertes Picking in derselben Anwendung nutzen?

Ja. Sie können zwischen CAD-basierten und KI-basierten Lösungen wechseln. Beachten Sie jedoch, dass ein Wechsel oft einen Greiferwechsel erfordert (z. B. Wechsel von Magnetgreifer für Metallteile zu Vakuumgreifer für Karton).

Es gibt technische Herausforderungen: Sie müssen bestimmte „Requests“ im Systemmodul umbenennen, um Namenskonflikte zu vermeiden, und managen, wann der „Background Task State Server“ aktiv ist, da Bin Picking Studio ihn nutzt, Locator Studio nicht. Technisch möglich, aber erfordert sorgfältiges Setup.

F: Kann das System Bins mit gemischten oder verhedderten Teilen handhaben?

Ja. Sie können mehrere Vision-Systeme innerhalb einer Lösung konfigurieren, jedes für ein anderes Teil. Dies erlaubt dem System, Vielfalt innerhalb eines einzelnen Bins zu managen.

Deployment & Support

F: Können Kunden den Roboter selbst trainieren, oder ist ein Techniker vor Ort erforderlich?

Wenn Sie grundlegende Roboterkenntnisse haben, können Sie es selbst tun. Deployment ist schnell – meist bringen wir ein System in 1 bis 3 Stunden zum Laufen.

Wir bieten auch Remote-Support. Wenn Ihr Vision Controller mit dem Internet verbunden ist, kann unser Team sich einloggen, um Scan-Parameter abzustimmen, Code zu debuggen oder Sie in Echtzeit durch die Lösung zu führen.

F: Gibt es eine „Try before you buy“-Möglichkeit oder Machbarkeitsstudie?

Wir bieten zwei großartige Optionen:

1. Miete: Sie können ein Demo-Bundle für einen Monat zum Testen mieten.
2. Simulation: Wir nehmen ein CAD-Modell Ihres Teils und echte Scandaten aus Ihrer Fabrik und simulieren den gesamten Prozess in RobotStudio. Das validiert die Lösung, bevor Sie einen Cent in Produktionshardware investieren.

Herausfordernde Materialien & Umgebungen meistern

F: Wie gehen Sie mit glänzenden Metallen oder wechselndem Umgebungslicht um?

• Glänzende/Reflektierende Objekte: Wir nutzen verschiedene Laserprojektionen. Die Blue Laser Technologie performt typischerweise besser auf reflektierenden oder halbtransparenten Oberflächen als rote Laser.
• Umgebungslicht: Der PhoXi 3D Scanner verfügt über „Ambient Light Suppression Gen 3“, was Scans sogar in direktem Sonnenlicht ermöglicht (bis zu 100.000 Lux).

F: Kann das System transparente Objekte wie Glasflaschen erkennen?

• Halbtransparent (PET/Kunststoff): Ja, der Blue Laser performt hier gut.
• Klares Glas: Dies ist schwierig. Reines Klarglas ist mit Punktwolken allein schwer zu erfassen. Die Nutzung des RGB-Sensors für Textur kann helfen, aber vollständige Transparenz bleibt eine physikalische Herausforderung für lichtbasiertes Scannen.

F: Kann es in rauen Umgebungen (Staub/Schweißen) eingesetzt werden?

Ja.

• Standardschutz: Sensoren kommen mit IP65-Schutzart.
• Harter Schutz: Für extremen Staub, Schweißblitze oder Gießereien sind IP69-Schutzgehäuse mit aktiver Kühlung oder Heizung verfügbar.
• Schweißanwendungen: Die Sensoren sind thermisch kalibriert und können große Werkstücke scannen, um Schweißtrajektorien zu generieren.

F: Wie empfindlich ist die Kamera gegenüber Vibrationen?

Bei starken Vibrationen empfehlen wir Dämpfer zwischen Konstruktion und Kamera. Alternativ ist die MotionCam-3D ratsam, da ihre extrem kurze Erfassungszeit (Snapshot) Bewegungsunschärfe durch Vibrationen eliminiert.

Fortgeschrittene Anwendungen

F: Kann ich zwei Roboter mit einem einzelnen statischen Sensor managen?

Theoretisch ja. Mit ABB Robotics MultiMove können Sie mehrere Roboter mit einem Controller steuern. Indem Sie den Sensor mit dem „Master“-Roboter verbinden, können Sie Aufgaben an den zweiten Roboter verteilen.

F: Ist kontinuierliches Scannen von Objekten auf einem bewegten Förderband möglich?

Ja. Dies erfordert die Conveyor Tracking Option. In Kombination mit unserer MotionCam-3D können Sie zufällig platzierte Objekte handhaben, da die Kamera hochwertige 3D-Daten auch in Bewegung liefert.

F: Kann ich zwei verschiedene Greifer in einer einzigen Lösung nutzen?

In Locator Studio ja – das System liefert nur die Pose, und Sie steuern die Greifer. In Bin Picking Studio derzeit nicht unterstützt, aber für ein zukünftiges Release geplant.

Möchten Sie diese Systeme in Aktion sehen? Kontaktieren Sie unser Team für eine Demo oder Machbarkeitsstudie für Ihre spezifischen Teile.

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