Intelligente Lagerautomatisierung zur sicheren Unterscheidung von 2500 Tray-Varianten
Die Matrium GmbH ist ein führender Fullservice-Dienstleister in den Bereichen Logistik, Einkauf und Zoll. Mit Hilfe von STEMMER IMAGING hat das Unternehmen für einen Kunden der Elektronikindustrie ein automatisiertes Logistik-System zur Sortierung von JEDEC-Trays entwickelt. Bis zu 2.500 unterschiedliche Tray-Varianten werden durch den Einsatz moderner Bildverarbeitung zuverlässig identifiziert und dann von einem Roboter vollautomatisiert in die für das jeweilige Tray vorgesehenen Fächer abgelegt.
Die Aufgabe
Entwicklung eines Inspektionssystems zur zuverlässigen Unterscheidung verschiedener Varianten von JEDEC-Trays, in denen elektronische Bauelemente transportiert werden können.
Die Herausforderung
Die Transportbehälter für elektronische Bauelemente weisen bis zu 2.500 unterschiedliche Geometrien auf.
Zudem sind die Trays mit sehr kleinen und verschiedenen Schriftarten gekennzeichnet und erzeugen je nach Materialzusammensetzung unterschiedliche Reflexionen.
Zuverlässiges, vollautomatisches Sortieren dank Bildverarbeitung
Mit einem speziell entwickelten Greifer wird das jeweils oberste Tray aus dem Stapelschacht entnommen und vor den drei Kameras des integrierten Bildverarbeitungssystems positioniert. Diese erfassen das Tray von oben sowie von der Seite und liefern ihre Bilddaten an den ebenfalls integrierten Industrie-PC. Da die uneinheitliche Materialzusammensetzung, Farbgebung und Mattigkeit der Trays für unterschiedliche Reflexionen sorgt, werden die jeweils ersten Bilder eines Trays als Histogramm ausgewertet, dessen Ergebnisse dann für die Helligkeitsregelung der nächsten Aufnahmen verwendet wurden.
So werden für jedes Objekt Aufnahmen mit mittlerem Grauwert erreicht, die optimale Voraussetzungen für die nachfolgende Bildauswertung schaffen. Insgesamt werden dabei pro Kamera bis zu sechs Aufnahmen gemacht – was zeitlich unkritisch ist, da parallel zur Bilderfassung und -erkennung bis zu fünf elektrischen Messungen des Tray-Oberflächenwiderstands durchgeführt werden müssen.
Cleveres Anlernen mit CVB Polimago
Aufgrund der großen Variantenvielfalt bei den Trays legten die Experten von STEMMER IMAGING auf das schnelle zuverlässige Anlernen von Mustern ebenso viel Wert wie auf bestmögliche Bildaufnahmen. Als perfektes Werkzeug zur schnellen und robusten Mustererkennung sowie zum Lesen der Tray-Kennzeichnungen wurde daher CVB Polimago ausgewählt. Das Bildverarbeitungs-Tool aus der Softwarebibliothek Common Vision Blox (CVB) von STEMMER IMAGING weist einen entscheidenden Vorzug auf: Durch das automatische Erstellen von Trainingsbildern reduziert sich der Aufwand während des Anlernens für den Anwender erheblich.
Die Erfolgsfaktoren der eingesetzten Lösung
Minimaler Aufwand für das Anlernen von Trays
Der Algorithmus von CVB Polimago generiert während des Anlernens künstliche Ansichten des Modells, um die verschiedenen Lagen eines Bauteils in der Realität zu simulieren. So können bereits mit einer Anzahl von 20 bis 50 Trainingsbildern stabile Ergebnisse erzielt werden.
Nahtlose Integration der Software-Bibliothek
Die optimal dokumentierte Softwarebibliothek von CVB Polimago ermöglicht eine nahtlose Integration der Bildfunktionen in den Windows-Dienst für den Portalroboter als auch in die eigene datenbankbasierte Managementsoftware.
Zuverlässige Mustererkennung
Geometrische Transformationen wie Drehungen, Größenänderungen, Verkippungen, Verdeckungen oder Änderungen in der Beleuchtungssituation werden bereits in der Trainingsphase angelernt, wodurch die Erkennungsrate im späteren Sortierprozess nachhaltig gesteigert werden konnte.
Weitere Erfolgsprojekte aus dem Bereich Transport und Logistik
Optimierung der Schienenüberwachung bei der U-Bahn in London
Für die Londoner U-Bahn entwickelte STEMMER IMAGING spezielle Baugruppen mit Industriekameras . Diese werden direkt auf Personenzüge montiert und liefern während der normalen täglichen Fahrten Bilddaten zum Zustand von Rad-Schienen-Verbindungen und Bahngleisen. Dadurch kann die vierstündigen Nachtschließung jetzt ausschließlich für die Wartung des 1000 Kilometer langen Streckennetzes genutzt werden, Serviceunterbrechungen werden zuverlässig minimiert und an den Wochenenden sind zusätzliche Betriebszeiten möglich.