Systemy wizyjne – współpraca z robotami
W dzisiejszych czasach automatyzacja przemysłowa staje się nieodłącznym elementem produkcji, a integracja zaawansowanych technologii, takich jak kamery przemysłowe i roboty, otwiera nowe możliwości w optymalizacji procesów produkcyjnych. Współpraca tych dwóch technologii nie tylko zwiększa efektywność i precyzję, ale również przyczynia się do znaczącej poprawy jakości i bezpieczeństwa w zakładach produkcyjnych.
W 2022 roku, według raportu IFR, Polska znalazła się na 5. Miejscu w UE pod względem liczby zainstalowanych robotów przemysłowych. Wyprzedziły ją Niemcy, Włochy, Francja i Hiszpania. Pomimo wysokiego tempa inwestycji gęstość robotyzacji w Polsce wynosi 71 jednostek przy średniej światowej wynoszącej 151 jednostek.
W celu utrzymania konkurencyjności Polskich przedsiębiorstw nieunikniony jest dalszy postęp robotyzacji.
Synergia systemów wizyjnych i robotów
W wielu aplikacjach robot nie może funkcjonować bez przemysłowego systemu wizyjnego a system wizyjny nie może być zrealizowany bez cobota. Realizacja zaawansowanej aplikacji wymaga znajomości i doświadczenia zarówno w konstrukcji stanowisk zrobotyzowanych jak i akwizycji i analizy obrazu.
- Inspekcja elementów i wizyjna kontrola jakości: Kamery przemysłowe zintegrowane z robotami lub cobotami umożliwiają automatyczną inspekcję produktów. Występują aplikacje, w których kontrola wizyjna nie jest możliwa do zrealizowania bez manipulacji detalem lub przemieszczania kamery. Ma to miejsce, gdy geometria układu optycznego wymaga określonej i powtarzalnej pozycji w stosunku do obserwowanego elementu, a mnogość referencji produktu, oraz jego kształt uniemożliwiają statyczne umieszczenie kamer. Przykładowe aplikacje, w których wymagane jest wzajemne przemieszczanie sensora i obiektu to: kontrola jakości powierzchni, pomiar szczelin i pasowania, inspekcja obiektów o złożonej geometrii (odlewy) czy detali których położenie nie może zostać powtarzalnie ustalone. Robotyczne przemieszczanie profilerów 3D umożliwia inspekcję dużych obiektów o złożonej geometrii (np. kontrola położenia flansz i zawiesi na spawanym elemencie układu wydechowego).
- Precyzyjny montaż i obróbka: W aplikacjach wymagających precyzyjnego montażu, zastosowanie przemysłowego systemu wizyjnego umożliwia nie tylko precyzyjne pobranie elementu ale również wprowadzenie korekt poprzez pomiar położeniu po uchwyceniu czy identyfikację i wskazanie koordynatów miejsca umieszczenia. Zastosowanie systemu wizyjnego jest wskazane w przypadkach, w których obiekt pracy robota posiada zmienną geometrię czy położenie w układzie współrzędnych manipulatora.
- Krótkoseryjna produkcja: Stwierdzenie, że robotyzacja produkcji krótkoseryjnej nie jest opłacalna nie zawsze jest prawdziwe. Postępująca idea lean manufacturing jak również charakterystyczna dla polskiego rynku produkcja z wysokim wykorzystaniem operacji wykonywanych ręcznie, stawia duże wyzwanie dla integratorów odpowiedzialnych za robotyzację procesów. Odpowiednio zaprojektowany system wizyjny może ponadto znacząco skrócić czas wdrażania stanowiska robotycznego (programowania ścieżek ruchu manipulatora) poprzez uniezależnienie programu od obsługiwanej referencji produktu. Przykładem takiego rozwiązania jest realizacja gratowania otworów z wykorzystaniem cobota. System wizyjny wykrywa otwory w obrabianym obiekcie i przekazuje ich współrzędne do sterownika robota – nie istnieje konieczność programowania osobnych ścieżek dla różnych referencji produktu. To przekłada się na niższy koszt wdrożenia stanowiska podnosząc lub wręcz umożliwiając rentowność inwestycji.
Korzyści z integracji
Integracja kamer przemysłowych z robotami niesie za sobą wiele korzyści:
- Zwiększona precyzja: Kamery przemysłowe dostarczają robotom dokładnych danych, co pozwala na precyzyjne wykonywanie operacji.
- Automatyzacja inspekcji: Zastosowanie kamer do automatycznej inspekcji eliminuje potrzebę ręcznego sprawdzania jakości, co zwiększa efektywność i redukuje koszty.
- Poprawa bezpieczeństwa: Zastosowanie kamer oraz ich poprawna integracja z robotem, zmniejsza liczbę przestojów i koniecznych interwencji operatora, podnosząc efektywność i bezpieczeństwo.
- Skalowalność i elastyczność: Zintegrowane systemy można łatwo skalować i dostosowywać do zmieniających się potrzeb produkcyjnych. Zastosowanie algorytmów wykorzystujących sieci neuronowe umożliwia realizację aplikacji, w których manipulowane obiekty nie posiadają stałej geometrii (np. wykonane są z podatnego materiału typu guma).
Przyszłość współpracy kamer i robotów
W miarę postępu technologicznego współpraca kamer przemysłowych z robotami będzie się dalej rozwijać. Przyszłość przyniesie jeszcze bardziej zaawansowane algorytmy analizy obrazu, rozwój algorytmów wykorzystujących sztuczną inteligencję, większą autonomię robotów oraz lepszą integrację tych technologii z systemami zarządzania produkcją. Dzięki temu możliwe będzie osiągnięcie jeszcze wyższego poziomu automatyzacji i optymalizacji procesów produkcyjnych.
Integracja kamer przemysłowych i robotów jest krokiem w stronę przyszłości, w której inteligentne fabryki będą mogły działać bardziej efektywnie, bezpiecznie i elastycznie, odpowiadając na wyzwania współczesnego rynku.
Podsumowanie
Nieunikniony postęp automatyzacji i robotyzacji jak również programy dofinansujące transformację przedsiębiorstw w kierunku przemysłu 4.0 (działanie 1.2 Automatyzacja i robotyzacja w MŚP) to tylko dwa z wielu powodów dlaczego już dziś warto przeanalizować realizowane operacje produkcyjne pod względem możliwości zastosowania robotów lub robotów współpracujących.
Nasz zespół posiada doświadczenie zdobyte przez ponad 18 lat obecności na rynku i realizacji dziesiątek systemów dla odbiorców z różnych sektorów przemysłu. Zapraszamy w celu omówienia aplikacji lub procesu który planują Państwo zautomatyzować!