Kilde: www.sodavision.com
Hvert år blir roboter mer avanserte og får i oppdrag å utføre mer komplekse oppgaver enn før. I motsetning til menneskelig arbeidskraft blir de ikke trette og er mye raskere i sine operasjoner. Men etter hvert som de blir innlemmet i flere industrielle prosesser, er det et økende behov for å gjøre dem tryggere for fabrikkplasser og mer nøyaktige i driften.
Det er fra dette behovet for å lage industriroboter mer "bevisst" om at robotsynssystemer ble til. Som bringer frem spørsmålet, hva er robotsynssystemer? Hvordan fungerer de og gjør de virkelig roboter bedre? Her er en grundig titt på alt dette og mer.
Hva er Robot Vision?
Kilde: www.fanucamerica.com
Robotsyn i lekmannsforstand er et konsept som søker å hjelpe roboter å se. Det er et system som består av ulike deler som gjør at roboten kan tolke visuelle data i omgivelsene. Disse delene inkluderer:
Kameraer - disse er montert på roboten eller i arbeidsområdet og fungerer som robotens "øyne".
Spesiell belysning – belysning holder arbeidsområdet og/eller gjenstandene som roboten jobber med opplyst slik at kameraet kan fange dem tydelig
Programvare - dette er en datamaskinalgoritme som hele visjonssystemet fungerer på.
Hvordan fungerer Robot Vision?
Kilde: prneswprime
Arbeidet med et robotsynssystem er en serie trinn som kan virke lange, men som skjer i løpet av sekunder. Hver del av systemet fungerer sammen med den andre for å gjøre "syn" mulig. Trinnene utfolder seg som følger:
Roboten er tildelt en oppgave som å sette sammen mikrodeler på et PCB-kort. For å montere riktig del på rett sted, krever det høy presisjon og litt visuell veiledning for å regulere bevegelsene etter behov.
Kameraet aktiveres for å visualisere arbeidskonvolutten eller posisjonen til delen og hvor den skal plasseres.
Bildet tatt av kameraet sendes til robotkontrolleren som tolker det ved hjelp av datamaskinalgoritmen.
Fra denne tolkningen videresendes et kommandosignal fra kontrolleren til monteringsrobot væpne.
Kommandoen er en kode med instruksjoner om hvilken del robotarmen skal følge mellom å samle delen og hvor den skal plasseres på PCB-kortet.
Bildet tatt og videresendt av et robotsynssystem er ikke bare et visuelt bilde. Den fanger opp parametere som lengde, bredde og høyde på deler. Disse detaljene er essensielle siden de hjelper roboten å skille forskjellige objekter fra hverandre og informerer også hvordan den skal posisjonere seg, samt kraften som trengs for å utføre oppgavene. Noen ganger, for mer nøyaktighet, kan lasertriangulering brukes til å utlede slike parametere. Det er en mer presis metode da lasere skisserer objektene og størrelsen deres kan deretter fanges opp av kameraet.
3D-visjon plukker like opp i robotsynssystemer. Selv om den følger det samme visjonskonseptet som nevnt ovenfor, gir den mer sunn visning fra forskjellige vinkler. Men i tillegg til de andre delene som er tilstede i et typisk robotsynssystem, inkluderer et 3D-synssystem en skanner. Den brukes til å analysere alle 3 dimensjonene til en del eller arbeidskonvolutt og trigge roboten til å handle deretter. Det er mer avansert og effektivt enn lasertriangulering.
Hvorfor bør produsenter bruke robotsynssystemer?
Kilde: www.educba.com
Den gjennomsnittlige roboten kan programmeres til å utføre oppgaver ganske effektivt med minimal tilsyn. Slik har det faktisk vært i de fleste fabrikker en stund nå. Så du lurer kanskje på om det er nødvendig for deg å integrere robotsynssystemer i robotene dine? Tilfører det noen verdi til robotoperasjonene dine? Det korte svaret på det er ja. Her er noen av måtene industrirobotene dine kan forbedres med robotsynssystemer.
Nøyaktighet – vurder hvor godt du ville utføre en oppgave med bind for øynene kontra hvordan du ville prestert med full syn. Sistnevnte er bedre, er det ikke? Dette gjelder også roboter. Selv om de kan stole på sensorer for å utføre oppgaver, gjør et visjonssystem dem mye mer nøyaktige i hvordan de håndterer deler og jobber med dem.
Sikkerhet – visuelle evner har vist seg å være svært effektive for å gjøre roboter tryggere for mennesker å jobbe med. Kombinasjonen av et robotsynssystem og sikkerhetssensorer gir dobbel forsikring om at roboten vil stoppe eller bremse når den registrerer og ser en hindring i veien.
Høyere driftseffektivitet når en robot er utstyrt med et robotsynssystem, er den mer adaptiv. Ta for eksempel en delta robot i oppgave å sortere gjenstander som ruller på et løpende bånd. Synssystemet vil oppfatte objektene og hastigheten de passerer gjennom systemet. Når kontrolleren tolker slike visuelle data, vil den signalisere robotarmene til å jobbe med en hastighet som samsvarer med konverterbeltet. Det ville ikke være nødvendig å starte og stoppe beltet for at roboten skal følge med, og dette forbedrer effektiviteten.
Forbedret kostnadseffektivitet – når driftseffektiviteten forbedres, går også driftskostnadene ned. I tillegg reduserer behovet for tilsyn og mindre behov for ekstra input som posisjonering av paller for å støtte robotnøyaktighet, alt reduserer ekstra kostnader.
Høyere verdi-roboter som har robotiske synssystemer kan gjøre mer som gir deg mer verdi ut av roboten. Mens du kanskje har brukt en SCARA robot for kun å sette sammen deler kan et vision-system konfigureres til å utføre kvalitetsinspeksjon etter monteringen.
Robotsynsapplikasjoner
Kilde: www.vision-systems.com
Eksempler på industriell anvendelse av robotsynssystemer inkluderer:
Automatiserte varehus- automatisert lagerroboter utstyrt med robotiske vision-systemer brukes til å samle og levere pakker fra ulike deler av et lager til ansatte. Visjonssystemene eliminerer behovet for lagereiere til å kartlegge spesifikke veier for robotene. Det bidrar til å redusere kostnadene ved automatisering og gjør roboten mer fleksibel i driften.
Sortering og sortering av varer i en produksjonslinje gjøres mer nøyaktig og effektiv når roboter kan identifisere unike produkter ved hjelp av et synlig system. Det gjør dem også raskere og reduserer svinn og feil som ofte oppstår når en robot jobber "blind".
Plukk og plasser, Palletering – å kunne se deler og justere deres posisjon deretter gjør roboter til å utføre palletering og plukke og plassere oppgaver bedre. Visjonssystemet eliminerer også behovet for ytterligere støttesystemer som posisjonering av paller.
Automatiserte apotek - robotsystemer utstyrt med synssystemer brukes nå til å ekspedere resepter i bilapoteker. Synssystemet fanger opp resepten, sender bildet til kontrolleren som deretter flytter en reseptbeger til den tilsvarende dispenseren av den forespurte pillen. Den er rask, økonomisk og veldig presis.
Materialinspeksjoner - dette fungerer spesielt bra der robotsynssystemet har en skanner som skanner hvert produkt for å oppdage feil. Dette gjør kvalitetsinspeksjonen raskere og nøyaktig ettersom slik skanning kan oppdage feil som det menneskelige øyet lett kan gå glipp av.
Faktorer å vurdere når du investerer i Robot Vision System
Kilde: Pixabay
Konseptet med en robotvisjon er stort sett det samme, men det ville være viktig å oppsøke en pålitelig tjenesteleverandør. Tenk på at dette er et nytt konsept som kanskje må tilpasses for robotene dine og hele fabrikkoppsettet. I tillegg kan personalet trenge litt orientering for å tilpasse seg denne modusen for robotdrift. Et selskap for robotsynssystem som kan hjelpe deg med å gjøre denne overgangen smidig, vil være et pluss.
I tillegg veier du industrielle applikasjoner du har tenkt å inkorporere robotsynssystemene for mens du velger mellom alternativer som 3D og andre. Hvis operasjonene er komplekse, vil du kanskje trenge slike omfattende synssystemer. Men for grunnleggende operasjoner som pick and place, ville et komplekst synssystem være underutnyttet og derfor kostnadsineffektivt.
Når det gjelder kompatibilitet, sørg for å konsultere robotsynssystemfirmaet om hvorvidt fabrikklokalet ditt vil være kompatibelt med et synssystem. Dette vil spesielt være bekymringsfullt hvis kameraene skal monteres innenfor arbeidskonvolutten i motsetning til robotstrukturen. Det kan ikke nødvendigvis gjøre at fabrikken din ikke er kvalifisert for systemet, men du må kanskje omorganisere plassen og justere belysningen.
Utfordringer ved Robotic Vision Systems
Kilde: Pixabay
Å investere i robotiske synssystemer er en kostbar satsing. Gitt siden systemene er relativt nye på markedet, kan en kvalitet sette deg tilbake en betydelig sum penger. Dette kommer i tillegg til kostnadene for vedlikehold samt noen strukturelle endringer som du kanskje må gjøre i fabrikkområdet. Dette er en utfordring som ofte gjør slike systemer utilgjengelige for produsenter som opererer innenfor budsjettmessige begrensninger.
Programmering av robotsynssystemer kan også være ganske komplisert. De er ikke en plug-and-play-løsning. I tilfelle tjenesteleverandøren din ikke er opptatt av ettersalgsservice, kan det hende du må ansette eksperter for å få systemet til å fungere som det skal. På toppen av dette vil det komme en tilpasningsperiode ettersom robotene begynner å fungere litt annerledes enn før når synssystemet er installert. Noen produksjonsstans må forventes før hele oppsettet begynner å kjøre effektivt.
Konklusjon
Roboter er laget i likhet med mennesker. Det er derfor helt naturlig at de har kommet full sirkel og blitt i stand til unikt å identifisere og tolke visuelle data. Som produsent vil dette være en verdiøkende investering i din industrielle virksomhet. Imidlertid er et robotsynssystem også bare så effektivt som robotene du har. Hvis du går over til robotautomatisering, begynner du med å engasjere høyre industrirobotprodusent før du går videre til robotiske synssystemer.