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Cada año, los robots se vuelven más avanzados y se les asignan tareas más complejas que antes. A diferencia del trabajo humano, no se cansan y son mucho más rápidos en sus operaciones. Sin embargo, a medida que se incorporan a más procesos industriales, existe una creciente necesidad de hacerlos más seguros para los espacios de las fábricas y más precisos en sus operaciones.
Es de esta necesidad de hacer robots industriales más "conscientes" de que surgieron los sistemas de visión robótica. Lo que plantea la pregunta: ¿qué son los sistemas de visión de robots? ¿Cómo funcionan? ¿Realmente mejoran a los robots? Aquí hay una mirada en profundidad a todo eso y más.
¿Qué es la visión robótica?
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La visión robótica en un sentido sencillo es un concepto que busca ayudar a los robots a ver. Se trata de un sistema compuesto por diferentes partes que permiten al robot interpretar datos visuales de su entorno. Estas partes incluyen:
Cámaras: se montan en el robot o en su espacio de trabajo y actúan como los "ojos" del robot.
Iluminación especial: la iluminación mantiene el área de trabajo o los objetos en los que está trabajando el robot iluminados para que la cámara pueda capturarlos con claridad.
Software: es un algoritmo informático sobre el que funciona todo el sistema de visión.
¿Cómo funciona la visión robótica?
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El funcionamiento de un sistema de visión robótico consta de una serie de pasos que pueden parecer largos pero que se realizan en cuestión de segundos. Cada parte del sistema funciona en conjunto con la otra para hacer posible la "visión". Los pasos se desarrollan de la siguiente manera:
Al robot se le asigna una tarea como ensamblar micropiezas en una placa PCB. Para ensamblar la pieza correcta en el lugar correcto, se requiere alta precisión y cierta guía visual para regular sus movimientos según sea necesario.
La cámara se activa para visualizar el envolvente de trabajo o la posición de la pieza y dónde se debe colocar.
La imagen capturada por la cámara se envía al controlador del robot, que la interpreta mediante un algoritmo informático.
A partir de esta interpretación, se transmite una señal de comando desde el controlador al robot de montaje brazo.
El comando es un código de instrucciones sobre qué parte debe seguir el brazo del robot desde que recoge la pieza hasta dónde debe colocarla en la placa PCB.
La imagen capturada y transmitida por un sistema de visión robótica no es sólo una fotografía visual. Captura parámetros como el largo, el ancho y el alto de las piezas. Estos detalles son esenciales ya que ayudan al robot a distinguir diferentes objetos y también le informan cómo debe posicionarse y la fuerza necesaria para ejecutar las tareas. A veces, para obtener mayor precisión, se puede utilizar la triangulación láser para derivar dichos parámetros. Es un método más preciso ya que los láseres delinean los objetos y luego la cámara puede captar sus tamaños.
Visión 3D se está recuperando igualmente en los sistemas de visión de robots. Si bien sigue el mismo concepto de visión mencionado anteriormente, ofrece una visualización más saludable desde diferentes ángulos. Sin embargo, además de las otras piezas presentes en un sistema de visión de robot típico, un sistema de visión 3D incluye un escáner. Se utiliza para analizar las 3 dimensiones de una pieza o envolvente de trabajo y activar el robot para que actúe en consecuencia. Es más avanzado y eficaz que la triangulación láser.
¿Por qué los fabricantes deberían utilizar sistemas de visión robótica?
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El robot promedio puede programarse para ejecutar tareas de manera bastante efectiva con una supervisión mínima. De hecho, este ha sido el caso en la mayoría de las fábricas desde hace algún tiempo. Quizás se pregunte: ¿es necesario integrar sistemas de visión robótica en sus robots? ¿Agrega algún valor a las operaciones de su robot? La respuesta breve a esto es, sí. Estas son algunas de las formas en que los sistemas de visión robótica podrían mejorar sus robots industriales.
Precisión: piense en lo bien que ejecutaría una tarea con los ojos vendados en comparación con cómo lo haría con visión completa. Esto último es mejor, ¿no? Esto también se aplica a los robots. Si bien pueden confiar en sensores para realizar tareas, un sistema de visión los hace mucho más precisos en la forma en que manipulan las piezas y trabajan con ellas.
Seguridad: se ha demostrado que las capacidades visuales son muy eficaces para que los robots sean más seguros para los humanos. La combinación de un sistema de visión robótico y sensores de seguridad proporciona una doble garantía de que el robot se detendrá o reducirá la velocidad cuando detecte y vea un obstáculo en su camino.
Mayor eficiencia operativa cuando un robot está equipado con un sistema de visión robótica, es más adaptable. Tomemos, por ejemplo, un robot delta encargado de clasificar objetos que ruedan sobre una cinta transportadora. Su sistema de visión percibiría los objetos y la velocidad a la que pasan por el sistema. A medida que el controlador interpreta dichos datos visuales, indicaría a los brazos del robot que trabajen a una velocidad que coincida con la de la correa de conversión. No habría necesidad de arrancar y detener la cinta para que el robot siguiera el ritmo y esto mejora la eficiencia.
Mayor eficiencia de costos: cuando la eficiencia operativa mejora, los costos de operación también disminuyen. Además, la menor necesidad de supervisión y de insumos adicionales, como el posicionamiento de palés para respaldar la precisión del robot, reducen los costos adicionales.
Mayor valor: los robots que tienen sistemas de visión robótica pueden hacer más, lo que le permite obtener más valor del robot. Mientras que es posible que haya utilizado un Robot SCARA Para ensamblar solo piezas, se puede configurar un sistema de visión para realizar una inspección de calidad después del ensamblaje.
Aplicaciones de visión robótica
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Ejemplos de aplicaciones industriales de sistemas de visión robótica incluyen:
Almacenes automatizados - automatizados robots de almacén equipados con sistemas de visión robótica se utilizan para recoger y entregar paquetes desde varias partes de un almacén al personal. Los sistemas de visión eliminan la necesidad de que los propietarios del almacén tracen rutas específicas para los robots. Ayuda a mitigar los costos de automatización y hace que el robot sea más flexible en sus operaciones.
Clasificación: la clasificación de productos en una línea de fabricación se vuelve más precisa y eficiente cuando los robots pueden identificar productos únicos mediante un sistema visible. También los hace más rápidos y reduce el desperdicio y los errores que suelen ocurrir cuando un robot trabaja "a ciegas".
Elegir y colocarPaletización: poder ver las piezas y ajustar su posición en consecuencia permite que los robots ejecuten mejor las tareas de paletización y selección y colocación. El sistema de visión también elimina la necesidad de sistemas de soporte adicionales como el posicionamiento de paletas.
Farmacias automatizadas: en la actualidad se utilizan sistemas robóticos equipados con sistemas de visión para dispensar recetas en farmacias automáticas. El sistema de visión captura la receta, envía la imagen al controlador que, a continuación, mueve un recipiente para recetas hasta el dispensador correspondiente de la pastilla solicitada. Es un proceso rápido, económico y muy preciso.
Inspecciones de materiales: esto funciona especialmente bien cuando el sistema de visión del robot tiene un escáner que escanea cada producto para detectar defectos. Esto hace que la inspección de calidad sea más rápida y precisa, ya que el escaneo puede detectar defectos que el ojo humano podría pasar por alto fácilmente.
Factores a considerar al invertir en un sistema de visión robótica
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El concepto de visión robótica es prácticamente el mismo, pero sería fundamental buscar un proveedor de servicios fiable. Considere que este es un concepto nuevo que tal vez deba personalizarse para sus robots y la configuración completa de la fábrica. Además, es posible que su personal necesite cierta orientación para adaptarse a este modo de operación del robot. Una empresa de sistemas de visión robótica que pueda ayudarlo a realizar esta transición sin problemas sería una ventaja.
Además, pese el aplicaciones industriales Tiene la intención de incorporar los sistemas de visión del robot a medida que elige entre opciones como 3D y otras. Si las operaciones son complejas, quizás necesite sistemas de visión tan completos. Sin embargo, para operaciones básicas como recoger y colocar, un sistema de visión complejo estaría infrautilizado y, por lo tanto, sería ineficiente en términos de costos.
En cuanto a la compatibilidad, asegúrese de consultar a la empresa de sistemas de visión robótica si el espacio de su fábrica sería compatible con un sistema de visión. Esto sería especialmente preocupante si las cámaras se van a montar dentro del entorno de trabajo y no en la estructura del robot. Puede que esto no necesariamente haga que su fábrica no sea elegible para el sistema, pero es posible que deba reorganizar el espacio y ajustar la iluminación.
Desafíos de los sistemas de visión robótica
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Invertir en sistemas de visión robótica es una empresa costosa. Dado que los sistemas son relativamente nuevos en el mercado, uno de calidad podría costarle una cantidad significativa de dinero. Esto se suma a los costos de mantenimiento, así como a algunos cambios estructurales que quizás deba realizar en el espacio de su fábrica. Este es un desafío que a menudo hace que estos sistemas sean inaccesibles para los fabricantes que operan con restricciones presupuestarias.
La programación de sistemas de visión de robots también puede resultar bastante compleja. No son una solución plug-and-play. En caso de que a su proveedor de servicios no le guste el servicio posventa, es posible que deba contratar expertos para que su sistema funcione como debería. Además de esto, habrá un período de ajuste a medida que los robots comiencen a operar de manera un poco diferente que antes una vez que se instale el sistema de visión. Alguno paradas de producción son de esperar antes de que toda la configuración comience a funcionar de manera eficiente.
Conclusión
Los robots están hechos a semejanza de los seres humanos. Por lo tanto, es natural que hayan cerrado el círculo y se hayan vuelto capaces de identificar e interpretar datos visuales de manera única. Como fabricante, esto sería una inversión de valor agregado en sus operaciones industriales. Sin embargo, un sistema de visión robótica también es tan efectivo como los robots que usted tiene. Si está haciendo el cambio a la automatización robótica, comience por contratar a las personas adecuadas. fabricante de robots industriales antes de pasar a los sistemas de visión robótica.