Jste zde

3D Robot Vision System FH-SMD

Antonín Vojáček, 20. Prosinec 2022 - 9:03

Pro snadnější automatizovaný odběr či vkládání dílů z nebo do krabic vznikl nový kamerový senzor Omron FH-SMD společně i s novým 3D aplikačním softwarem. Díky tomu lze spolehlivě roboticky vybírat i zcela neuspořádané na hromadu nasypané produkty.

Existuje mnoho důvodů pro automatizaci procesů a pracovních postupů, včetně nedostatku kvalifikovaných pracovníků, racionalizačních opatření, optimalizace kvality nebo jednoduše zrychlení operací. Často existuje dokonce několik těchto argumentů ve prospěch automatizace. Pokud však dojde na automatizaci procesů, které závisí především na smyslech zkušených kvalifikovaných pracovníků, jako je vychystávání a sahání do krabice, jejíž obsah je chaoticky rozmístěn, přináší to řadu problémů. Robotické aplikace obvykle preferují, když ideálně každý pohyb a operace jsou předem přesně definovány, tedy naprogramovány. Pro výběr z náhodné kupy předmětů je tak potřeba robotů dát vhodné "oči", které je budou spolehlivě v reálném čase navádět na potřebné místo, tedy poskytovat potřebné souřadnice cílového místa pro nájezd ramene a orientaci uchopovacího nástroje. Pro tento účel společnost OMRON ELECTRONICS nyní představila nový 3D kamerový senzor přímo navržený tak, aby spolehlivě detekoval náhodně uspořádané produkty v podobě volně nasypaného materiálu.

Omron FH-SMD

Nový 3D Vision Sensor řady FH-SMD lze namontovat přímo na rameno robota a umožňuje rozpoznat náhodně nahromaděné díly ve třech rozměrech a určit polohy různých předmětů, včetně složitě tvarových dílů. To umožňuje roboticky realizovat i prostorově úspornou montáž, kontrolu, výběr a umístění, což je u standardních robotických řešení obtížné. Konvenčním velkým 3D kamerovým senzorům však obvykle trvá dlouho, než detekují stav a pozici cílového předmětu, a také potřebují velké prostory a velké montážní vybavení. To jsou často dost velké překážky pro instalace do již existujících prostor a automatizace.

3D Vision Sensor FH-SMD byl proto vyvinut jako dostatečně malý a lehký na to, aby jej bylo možné namontovat na rameno prakticky každého robota, což eliminuje potřebu speciálního montážního vybavení a šetří tak místo. Tím se zvyšuje zvýšila flexibilita při pořizování snímků, protože se případně robot může přiblížil k objektům pod různými úhly namísto jen jednoho záběru při umístění kamery do nějakého pevného místa. To může být užitečné v situacích, kdy pevně namontovaná kamera nad aplikací zcela nevyprazdňuje zásobníky nebo když není prostor pro montážní konstrukci.

Nově vyvinutá technologie vysokorychlostního 3D měření a detekce vytváří 3D obrazy tvarů, polohy a pozice cílů pořízením jediného snímku objektu s vícenásobným strukturovaným světlem. Navíc to vše přibližně za 0,4 sekundy bez ohledu na tvar a umístění. Tento systém je tak schopen přesně v reálném čase identifikovat a vybrat náhodně naskládané díly z vnitřku krabice či přihrádky a poté je umístit na dopravník, podnos, stroj atd. Lze tak realizovat i flexibilní odběr dílů z více míst a tak v kombinaci s robotem senzor umožňuje flexibilní vychystávání podle pozic dílců a polic. Díky těmto schopnostem je tak senzor vhodný i aplikace pro montáže sériově vyráběných dílů, například pro přímou automatizaci výrobních procesů v automobilovém sektoru. V případě použití kolaborativního robota a mobilní pracovní stanice jej lze i flexibilně přepravovat a přemisťovat na různá pracoviště. Taková doplňující funkce je i vestavěné 2D snímání pro čtení a vyhodnocení různých kódů nebo kontroly kvality. Kamerový senzor FH-SMD tak může současně realizovat více různých funkcí a tak i případně i šetřit náklady.

Senzor Omron FH-SMD z pohledu napojení a řízení přímo podporuje nejen kolaborativní roboty OMRON TM a šestiosé roboty Viper, ale také roboty dalších známých výrobců.

Základní vlasnosti 3D kamerového senzoru Omron FH-SMD:

Zorné pole (FOV): 400 x 300 mm
Pracovní vzdálenost: 200 mm
Opakovatelnost: 0,2 mm
Rozměry: 110 x 97 x 53 mm
Hmotnost: 0,6 kg

Koncepce nastavení senzoru a zpracování měření

Uvedení kamerového systému s robotem do provozu je dle informací výrobce extrémně snadné a nejsou nutné žádné manuály. Nastavovací software v podobě průvodce provede uživatele krok za krokem celým procesem nastavení aplikace pro vychystávání, tedy od nastavení snímání obrazu až po kalibraci. Nastavovací nástroj v podobě 3D aplikačního softwaru umožňuje vytvářet i šablony programů. Součástí aplikace je i nástroj pro nastavení robotů, který vytváří šablony scén pro kamerový systém a programy pro připojení robotů přizpůsobené jednotlivým robotům.

Mezi funkce podpory v průvodci patří:

Registrace modelu pro rozpoznávání a snímání dílů
Registrace polohy uchopení pro uchopení objektu bez využití robotu
Automatická kalibrace pro kalibraci kamery a robotu
Nástroj pro nastavení robotu umožňující nastavit spojení s robotem

Při samotném provozu pak FH-SMD senzor přijímá spouštěcí impuls měření z PLC nebo jiného externího zařízení, obrazový vstup z integrované kamery a na jejich základě provádí zpracování měření a generuje výstup výsledků měření. V toku měření lze i změnit zpracování tak, aby se spouštělo na základě výsledků kontroly nebo vstupní podmínky vizuální kontroly. Zpracování maker lze použít k manipulaci u předem zabalených položek a tak vytvářet i originální programy. To navíc umožňuje vytvářet i originální procesy měření, zpracování zobrazení, zpracování vstupu a výstupu a dialogová okna nastavení, která jsou přizpůsobena aplikaci.