Källa: www.sodavision.com
Varje år blir robotar mer avancerade och får i uppdrag att utföra mer komplexa uppgifter än tidigare. Till skillnad från mänskligt arbete tröttnar de inte och är mycket snabbare i sina operationer. Men när de införlivas i mer industriella processer, finns det ett växande behov av att göra dem säkrare för fabriksutrymmen och mer exakta i sin verksamhet.
Det är från detta behov att göra industrirobotar mer "medvetna" om att robotsynssystem kom till. Vilket väcker frågan, vad är robotvisionssystem? Hur fungerar de och gör de verkligen robotar bättre? Här är en djupgående titt på allt detta och mer.
Vad är Robot Vision?
Källa: www.fanucamerica.com
Robotvision i lekmannabemärkelse är ett koncept som försöker hjälpa robotar att se. Det är ett system som består av olika delar som gör att roboten kan tolka visuella data i sin omgivning. Dessa delar inkluderar:
Kameror - dessa är monterade på roboten eller i dess arbetsyta och fungerar som robotens "ögon".
Speciell belysning – belysning håller arbetsområdet och/eller föremål som roboten arbetar med upplysta så att kameran kan fånga dem tydligt
Programvara - detta är en datoralgoritm som hela visionsystemet fungerar på.
Hur fungerar Robot Vision?
Källa: prneswprime
Arbetet med ett robotvisionssystem är en serie steg som kan verka långa men som sker inom några sekunder. Varje del av systemet fungerar tillsammans med den andra för att göra "syn" möjlig. Stegen utvecklas enligt följande:
Roboten tilldelas en uppgift som att montera mikrodelar på ett kretskort. För att montera rätt del på rätt plats krävs hög precision och viss visuell vägledning för att reglera dess rörelser efter behov.
Kameran aktiveras för att visualisera arbetskuvertet eller delens position och var den ska placeras.
Bilden som tas av kameran skickas till robotens styrenhet som tolkar den med hjälp av datoralgoritmen.
Från denna tolkning reläs en kommandosignal från styrenheten till monteringsrobot ärm.
Kommandot är en kod med instruktioner om vilken del robotarmen ska följa mellan att samla in delen och var den ska placera den på PCB-kortet.
Bilden som fångas och förmedlas av ett robotvisionssystem är inte bara ett visuellt foto. Den fångar parametrar som längd, bredd och höjd på delar. Dessa detaljer är väsentliga eftersom de hjälper roboten att skilja olika objekt åt och även informerar om hur den ska positionera sig samt den kraft som behövs för att utföra uppgifterna. Ibland, för större noggrannhet, kan lasertriangulering användas för att härleda sådana parametrar. Det är en mer exakt metod eftersom lasrar skisserar objekten och deras storlekar kan sedan plockas upp av kameran.
3D-vision plockar också upp i robotvisionssystem. Även om den följer samma visionskoncept som nämnts ovan, ger den mer hälsosam visning från olika vinklar. Men förutom de andra delarna som finns i ett typiskt robotsynssystem, inkluderar ett 3D-visionssystem en skanner. Den används för att analysera alla tre dimensioner av en del eller arbetshölje och trigga roboten att agera därefter. Det är mer avancerat och effektivt än lasertriangulering.
Varför ska tillverkare använda Robot Vision-system?
Källa: www.educba.com
Den genomsnittliga roboten kan programmeras för att utföra uppgifter ganska effektivt med minimal övervakning. Så har det faktiskt varit i de flesta fabriker ett tag nu. Så du kanske undrar, är det nödvändigt för dig att integrera robotsynssystem i dina robotar? Tillför det något värde till din robotverksamhet? Det korta svaret på det är, ja. Här är några av sätten som dina industrirobotar skulle förbättras av robotvisionssystem.
Noggrannhet – fundera på hur bra du skulle utföra en uppgift med ögonbindel kontra hur du skulle prestera med full syn. Det senare är bättre, eller hur? Detta gäller även robotar. Även om de kan lita på sensorer för att utföra uppgifter, gör ett visionsystem dem mycket mer exakta i hur de hanterar delar och arbetar med dem.
Säkerhet – visuella funktioner har visat sig vara mycket effektiva för att göra robotar säkrare för människor att arbeta med. Kombinationen av ett robotiskt visionsystem och säkerhetssensorer ger dubbel säkerhet att roboten stannar eller saktar ner när den känner av och ser ett hinder i sin väg.
Högre operativ effektivitet när en robot är utrustad med ett robotvisionssystem är den mer anpassningsbar. Ta till exempel a deltarobot i uppdrag att sortera föremål som rullar på ett löpande band. Dess synsystem skulle uppfatta föremålen och den hastighet med vilken de passerar genom systemet. När styrenheten tolkar sådana visuella data skulle den signalera robotarmarna att arbeta med en hastighet som matchar omvandlingsbältet. Det skulle inte behövas starta och stoppa remmen för att roboten ska hänga med och detta förbättrar effektiviteten.
Förbättrad kostnadseffektivitet – när den operativa effektiviteten förbättras sjunker också driftskostnaderna. Dessutom minskade behovet av övervakning och mindre behov av extra inmatningar som att placera pallar för att stödja robotens noggrannhet alla minskade extra kostnader.
Högre värde-robotar som har robotbaserade visionsystem kan göra mer vilket ger dig mer värde av roboten. Medan du kanske har använt en SCARA robot för att endast montera delar kan ett visionsystem konfigureras för att utföra kvalitetsinspektion efter monteringen.
Robot Vision-applikationer
Källa: www.vision-systems.com
Exempel på industriell tillämpning av robotvisionssystem inkluderar:
Automatiserade lager- automatiserade lagerrobotar utrustade med robotiserade visionsystem används för att samla in och leverera paket från olika delar av ett lager till personalen. Visionssystemen eliminerar behovet för lagerägare att kartlägga specifika vägar för robotarna. Det hjälper till att minska kostnaderna för automatisering och gör roboten mer flexibel i sin verksamhet.
Sortering och sortering av varor i en tillverkningslinje görs mer exakt och effektiv när robotar kan identifiera unika produkter med hjälp av ett synligt system. Det gör dem också snabbare och minskar slöseri och fel som ofta uppstår när en robot arbetar "blind".
Ta och placera, Palletering – att kunna se delar och justera deras position efter det gör att robotar kan utföra palletering och plocka och placera uppgifter bättre. Visionssystemet eliminerar också behovet av ytterligare stödsystem som positionering av pallar.
Automatiserade apotek – robotsystem utrustade med visionsystem används nu för att expediera recept på bilapotek. Synsystemet fångar receptet, skickar bilden till kontrollenheten som sedan flyttar en receptbelagd kopp till motsvarande dispenser av det begärda pillret. Det är snabbt, ekonomiskt och mycket exakt.
Materialinspektioner - detta fungerar särskilt bra där robotens synsystem har en skanner då det skannar varje produkt för att upptäcka brister. Detta gör kvalitetsinspektionen snabbare och exakt eftersom sådan skanning kan upptäcka brister som det mänskliga ögat lätt kan missa.
Faktorer att tänka på när du investerar i Robot Vision System
Källa: Pixabay
Konceptet med en robotvision är i stort sett detsamma men det skulle vara viktigt att söka efter en pålitlig tjänsteleverantör. Tänk på att detta är ett nytt koncept som kan behöva anpassas för dina robotar och hela fabriksinställningen. Vidare kan din personal behöva lite orientering för att anpassa sig till detta funktionssätt för roboten. Ett robotvisionsystemföretag som kan hjälpa dig att göra denna övergång smidigt skulle vara ett plus.
Väg dessutom industriella tillämpningar du avser att införliva robotens visionsystem för när du väljer mellan alternativ som 3D och andra. Om operationerna är komplexa så kanske du skulle behöva så omfattande visionsystem. Men för grundläggande operationer som pick and place skulle ett komplext visionsystem vara underutnyttjat och därför kostnadsineffektivt.
Angående kompatibilitet, se till att konsultera robotens visionsystemfirma om huruvida ditt fabriksutrymme skulle vara kompatibelt med ett visionsystem. Detta skulle särskilt vara oroande om kamerorna ska monteras inom arbetshöljet i motsats till på robotstrukturen. Det kanske inte nödvändigtvis gör din fabrik olämplig för systemet, men du kan behöva ordna om utrymmet och justera belysningen.
Robotic Vision Systems utmaningar
Källa: Pixabay
Att investera i robotbaserade visionsystem är en dyr satsning. Med tanke på att systemen är relativt nya på marknaden, kan en kvalitet ge dig tillbaka en betydande summa pengar. Detta utöver kostnaderna för underhåll samt vissa strukturella förändringar som du kan behöva göra i ditt fabriksutrymme. Detta är en utmaning som ofta gör sådana system otillgängliga för tillverkare som arbetar inom budgetrestriktioner.
Programmering av robotvisionssystem kan också vara ganska komplicerat. De är inte en plug-and-play-lösning. I händelse av att din tjänsteleverantör inte är sugen på service efter försäljning kan du behöva anlita experter för att få ditt system att fungera som det ska. Utöver detta kommer det att finnas en omställningsperiod då robotarna börjar fungera lite annorlunda än tidigare när visionsystemet väl är installerat. Några produktionsstopp kan förväntas innan hela installationen börjar fungera effektivt.
Slutsats
Robotar är gjorda i människors likhet. Det är därför bara naturligt att de har kommit i full cirkel och blivit kapabla att unikt identifiera och tolka visuella data. Som tillverkare skulle detta vara en värdeskapande investering i din industriella verksamhet. Ett robotvisionssystem är dock bara lika effektivt som de robotar du har. Om du byter till robotautomation, börja med att engagera höger industrirobottillverkare innan du går vidare till robotbaserade visionsystem.