AGVs von CEIT nutzen Visionary-T von SICK zum Schutz vor Kollisionen

Die Zukunft hat längst begonnen: Industrie-4.0-Anwendungen sind konkret und bereits jetzt verwirklicht. Mobile Plattformen und ihre verlässliche Steuerung sind ein wichtiger Teil dieser Entwicklung. Automated Guided Vehicles, kurz AGVs, erobern mehr und mehr die Produktions- und Lagerhallen dieser Welt. Um Kollisionen zu vermeiden, müssen die fahrerlosen Fahrzeuge „sehen“ lernen. CEIT, das slowakische Partnerunternehmen von SICK, setzt deshalb auf die Visionary-T DT. Diese 3D-Vision-Kamera detektiert auch bei widrigen Lichtverhältnissen Kollisionsrisiken in einem vordefinierten dreidimensionalen Raum. So werden beispielsweise auch dunkle Hindernisse zuverlässig erkannt, die auf verschiedenen Höhen in den Fahrweg ragen.

Um einen reibungslosen 24/7-Betrieb mit einem hohen Maß an Produktivität zu gewährleisten, müssen fahrerlose Transportfahrzeuge in schwierigen Situationen und Lichtverhältnissen flexibel auf Hindernisse reagieren können. Dafür sind vielseitige und dennoch robuste Sensoren unerlässlich. Mit der intelligenten 3D-Vision-Kamera Visionary-T DT von SICK hat CEIT ein mobiles 3D-Vision-System gefunden, das diese Anforderungen optimal erfüllt.

Ein echter Glücksfall für beide Unternehmen, die in ihren Bereichen jeweils als extrem innovativ gelten: SICK bei der Sensorintelligenz für industrielle Anwendungen und CEIT für die Automatisierung der internen Logistik. So entstand eine Zusammenarbeit auf Augenhöhe, über die sich beide Partner lobend äußern.

 

 

Auch in dunklen Ecken mit „Schnappschüssen“ Hindernisse erkennen

Visionary-T DT arbeitet nach dem Prinzip der Lichtlaufzeitmessung, auch time-of-flight genannt. Die auf dem Fahrzeug montierte 3D-Vision-Kamera erfasst mit ihrem dreidimensionalen Detektionsvolumen einen großen Bereich vor dem AGV. Für die Aufnahme eines Bilds sendet die Visionary-T DT Lichtsignale in Richtung Messobjekt.

„Die Snapshot-Kamera nutzt die 3D-time-of-flight-Technologie, um Informationen in Echtzeit zu erfassen und ein vollständiges 3D-Bild des Bereichs in Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu erstellen. So können AGVs Hindernisse auf oder über dem Boden sehen und entsprechend reagieren", erklärt Jan Donoval, Produktmanager bei SICK Tschechien. Der Sensor empfängt dabei für jeden Bildpunkt das reflektierte Licht und berechnet mithilfe der Phasenverschiebung die Distanz zwischen Kamera und Messobjekt. Verschiedene Phasenverschiebungen entsprechen verschiedenen Abständen. So liefern Tausende erfasste Bildpunkte, eine 3D-Punktewolke, in einer einzigen Aufnahme ein detailliertes Bild des gesamten Sichtbereichs. Dieses dreidimensionale Abstandsbild wird auch als 3D-Snapshot bezeichnet. Nahezu jede Objektoberfläche wird dabei erkannt. So vermeiden diese „Schnappschüsse“ zuverlässig Kollisionen mit diversen Hindernissen wie Regale, andere Maschinen oder Menschen. Dank der leistungsstarken Beleuchtungselemente funktioniert das auch unter extremen Lichtbedingungen sowie in annähernder Dunkelheit und verhindert, dass das Fahrzeug mit herabhängenden, überstehenden Gegenständen kollidiert.

 

 

Konfiguration für den verlässlichen Gebrauch

Die Snapshot-Kamera von SICK lässt sich über die mitgelieferte Software nach Kundenwünschen konfigurieren. Ebenso können diskrete Eingangssignale verwendet werden, um zwischen verschiedenen Konfigurationen zu wechseln. Der Sensor lässt sich dadurch sehr schnell an unterschiedliche Umgebungsbedingungen anpassen. Michal Lorencovič, Electric Designer bei CEIT, erklärt das so: „Um das individuell relevante 3D-Volumen vor dem Fahrzeug abzudecken, wurde der 3D-Detektionsbereich in mehrere Detektionsgruppen aufgeteilt, die ein abgestuftes Verzögerungsverhalten auslösen. Über die diskreten Eingänge können wir beispielsweise schnell zwischen einer Konfiguration für Geradeausfahrt und einer für Kurvenfahrt wechseln.“ Für die Anwendung in einem AGV von CEIT lag der Fokus auf fehlerfreier Objekterkennung. Um Fehlalarme und Fahrzeugstopps zu vermeiden, wurden verschiedene spezielle Bildverarbeitungsfilter zur Verbesserung der 3D-Bilddatenqualität und der Erkennungsalgorithmen entwickelt. So kann die räumliche Position von dunklen, transparenten oder reflektierenden Objekten mit bis zu 30 Bildern pro Sekunde auch bei großen Distanzen zuverlässig erfasst werden. Kollisionen aber auch unnötige Stopps werden so vermieden und der unterbrechungsfreie Betrieb der fahrerlosen Transportsysteme ermöglicht. Das ist effizient und erhöht die Produktivität.

 

 

Der Visionary-T DT kann aber noch mehr. Neben der fertigen Auswertung der 3D-Daten zum Zwecke der Kollisionswarnung und Detektion direkt auf der Kamera, stehen neben den Sensorantworten auch die vollen 3D-Daten über TCP/IP zur Verfügung. Während Kollisionswarnungen also als einfache Sensorantworten über die diskreten Ausgänge ausgegeben werden, können die 3D-Rohdaten parallel für weitere Lösungen verwendet werden. Maßgeschneiderte Information für die jeweilige Anwendung

 

 

Herausragend in der Performance

Mit den verschiedenen Varianten der Visionary-T hat SICK eine äußerst wettbewerbsfähige Kameralösung für mobile Plattformen auf den Markt gebracht. Ein Markt, der in den nächsten Jahren sicherlich deutlich wachsen wird und in dem es viele Big Player gibt. Darunter CEIT und SICK mit ihren Branchenlösungen. "Für CEIT ist es ein großer Erfolg, mit dem VW-Konzern als Kunden zusammenzuarbeiten, denn es zeigt, dass solche Innovationen von großen Unternehmen nicht nur akzeptiert, sondern sogar gefordert werden", fasst Dr. Fabian Zimmer, Applikationsingenieur bei SICK, zusammen. "Wir arbeiten ständig an weiteren Neuentwicklungen wie hochauflösenden Kameras.. Je früher innovative Unternehmen wie CEIT beteiligt sind, desto besser gelingt die Berücksichtigung der Kundenwünsche".

Die AGVs von CEIT, die jetzt mit dem Visionary-T DT ausgestattet sind, beeindrucken viele namhafte Kunden. Für sie bedeutet die Kollisionsvermeidungslösung in fahrerlosen Transportsystemen weniger Produktionsausfälle in ihren Werken. Neben Škoda ist zum Beispiel der renommierte Oberlicht-Hersteller VELUX ein weiterer zufriedener Kunde von CEIT.

Eindrücklicher Nachweis einer herausragenden Performance.

 

 

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