SCHUNK Intec GmbH
Komplet za prijemanje 2D (2D Grasping Kit) omogoča podjetjem enostavno avtomatizacijo njihovih nalog prijemanja in sortiranja. Nastavitve ne zahtevajo usposobljenih operaterjev, učenje in delovanje poteka na podlagi »offline« AI podpore, medtem ko je uporabniški vmesnik enostaven.
Vsa proizvodna podjetja se soočajo z istim izzivom: kako lahko ohranijo ali celo razširijo stroškovno učinkovito in učinkovito proizvodnjo z enakim številom zaposlenih? Pomanjkanje kadrov je postalo nekaj običajnega v vseh industrijah. Zaradi tega podjetja želijo avtomatizirati vse več proizvodnih korakov, predvsem fizično zahtevnih ali monotonih nalog, za katere se najde čedalje manj delavcev.
Na srečo pa napredek na področju robotike, AI in prijemalnih sistemov še naprej omogoča nove in stroškovno učinkovite aplikacije za rešitve avtomatizacije. V preteklosti so podjetja običajno imela dovolj usposobljenih zaposlenih za postavitev in delovanje sistemov avtomatizacije, tako da so sistemi pridobivali čedalje več funkcij, vendar so postali bolj zahtevni za uporabo. Danes to predstavlja težavo predvsem za majhna in srednja podjetja, ki se soočajo s pomanjkanjem kadrov, kar preprečuje avtomatizacijo njihove proizvodnje, tako da niso pripravljena na prihodnost. Podjetja se še posebej soočajo z velikimi izzivi pri rokovanju komponent z roboti. Ko je potrebna uporaba sistema s kamero za doseganje natančnega pozicioniranja pri prijemanju komponent, številna podjetja naletijo na omejitve in morajo poiskati pomoč pri zunanjih ponudnikih storitev avtomatizacije in tako postanejo odvisni od njih.
Enostaven način, kako začeti avtomatizacijo
Da bi naslovili vse te težave, so v podjetju SCHUNK predstavili komplet za prijemanje 2D, aplikativni komplet, ki omogoča hitro, stroškovno učinkovito in neposredno avtomatizacijo, ki jo zagotavlja AI razvita v podjetju SCHUNK v Nemčiji. Komplet sestavlja kamera z lečami, industrijski PC, programska oprema SCHUNK AI in potrebni kabli. Vse komponente so med seboj usklajene zaradi odprtega TCP/IP vmesnika in se lahko kombinirajo s katerimkoli robotom ali celo krmilnikom višje ravni (kot je na primer Siemens PLC). Komplet omogoča rokovanje in sortiranje različnih komponent, ki so naključno razporejene na ravnini. Tako je končno na voljo rešitev za vse tiste naloge, ki so bile kompleksne za avtomatizacijo ter hkrati monotone in neprivlačne za delavce.
Dober primer so struženi deli v podjetju, ki ponuja storitve obdelave in običajno padajo v škatlo. Te dele zaposleni sortira ročno in jih postavlja na pladnje v določen položaj, kar omogoča lažjo avtomatizacijo naslednjega postopka obdelave. Kljub temu pa je zelo verjetno, da se pri tem opravilu komponente poškodujejo ali pomešajo. Ko robot prevzame to nalogo, je zaposleni razbremenjen tega opravila, hkrati pa sta zmanjšani kompleksnost in verjetnost napak pri nadaljnjih avtomatiziranih postopkih.
Podjetje SCHUNK uporablja komplet za prijemanje 2D v svoji proizvodnji v Nemčiji. Kupci imajo tako možnost preverjanja svojih aplikacij v centru za robotske aplikacije CoLab in tako lažje poiščejo sistem, ki lahko izboljša njihovo proizvodnjo.
Poenostavljena kompleksna naloga
Sortiranje komponent v prozornih vrečkah
Če je sistem mehansko strukturiran, bo povprečni uporabnik porabil manj kot polovico dneva, da sistem nauči za prepoznavo novih komponent. Spletni vmesnik programske opreme vodi uporabnika do rezultata korak za korakom.
Korak 1: fotografiranje komponent
Kamera gleda dol na transportni trak, pladenj ali odlagalno mizo iz zgornje strani. Programska AI oprema prepozna in razlikuje komponente na podlagi vnaprej naučenih slik in poda optimalen položaj prijemanja. Pri tem kamera najprej zajame ozadje, na katero bodo komponente položene, nato zajame številne fotografije komponent, ki jih je treba prijeti. Če je na primer naloga robota, da prime komponente skupaj s prozorno embalažo (kot na primer vijake in matice v plastični vrečki), operater enostavno posname večje število slik komponent v različnih položajih.
Osvetlitev je velikokrat podcenjen izziv pri avtomatiziranih sistemih, ki temeljijo na uporabi kamere. Odvisno od prostora za namestitev je izbira primerne osvetlitve lahko zahtevna, še posebej zato, ker je treba upoštevati številne različne parametre (ko je na primer velikost, oddaljenost, valovna dolžina ali zorni kot). Komplet za 2D prijemanje ne potrebuje namenskega vira svetlobe in po zaslugi programske opreme, ki deluje na podlagi AI, je bistveno bolj odporen na ambientalno svetlobo kot konvencionalni sistemi strojnega vida. Kamera je zasnovana tako, da obvladuje različne pogoje osvetlitve, vključno s spremembami dnevne svetlobe, ki je odvisna od položaja sonca in se lahko prilagaja različnim ozadjem. Barva in odsev površine imata prav tako zelo majhen vpliv. Sistem zanesljivo zazna kovinske komponente na sijočem ozadju.
Korak 2: definicija predmeta in točk prijemanja
V naslednjem koraku operater enostavno označi in poimenuje komponente. Programska oprema SCHUNK AI samodejno izvleče konturo objekta iz ozadja, jo izolira in preračuna odstopanja za zorne kote, pogoje osvetlitve in druge parametre. Po samo 10 do 20 slikah ima programska oprema že dovolj podatkovnih nizov objekta, ki ga je treba zaznati.
Korak 3: učenje AI in začetek uporabe
Ko sta prva dva koraka zaključena, se AI v celoti uči »offline«. Uporabnik ves čas ohranja popolni nadzor nad podatki, saj v celoti ostanejo v omrežju podjetja. Učenje traja le eno do dve uri. Po tem pa je komplet za 2D prijemanje pripravljen za uporabo.
Kamera, ki deluje na podlagi AI, prepozna komponente v plastičnih vrečkah na podlagi značilnosti, kot so oblika, velikost in barva. AI prilagaja in kompenzira kakršnakoli odstopanja, ki se lahko pojavijo, kot so na primer odsevi ali deformacije plastičnih vrečk. Programska oprema za obdelavo slik komunicira z robotom in sporoča, katere komponente so prepoznane, kje se nahajajo, za koliko naj bo prijemalo odprto in pri kakšnem kotu zasuka lahko najbolje prime komponente. Robot nato premakne prijemalo do komponente in jo pobere ter položi v pravilen položaj na vnaprej določeno mesto. Med procesom prijemanja in premikanja kamera hkrati zazna naslednji objekt, ga prepozna in preračuna točko prijema. To traja približno dve sekundi, kar robotu omogoča takojšen prijem drugega objekta, takoj ko odloži prvega.
Tega sistema ne odlikuje le dejstvo, da prepozna objekte, temveč tudi samodejno preračuna točke prijema za posamezno prijemalo, ki se ga uporablja. Poleg tega pa prenese parametre, kot so kot zasuka in širina odprtja prijema v krmilni sistem robota. Uporabnik, če želi, lahko zelo enostavno ročno shrani številne točke prijema. Trenutno komplet za 2D prijemanje deluje z univerzalnim prijemalom EGK. V prihodnosti pa bo komplet deloval tudi z drugimi pnevmatskimi in mehatronskimi vzporednimi prijemali ter z magnetnimi, vakuumskimi in adhezivnimi prijemali.
Povzetek
Komplet za 2D prijemanje številnim podjetjem omogoča, da enostavno začnejo avtomatizacijo:
- Po zaslugi uporabniku prijaznega spletnega vmesnika, se proces učenja lahko uspešno zaključi v manj kot pol dneva, celo s strani neizučenih zaposlenih.
- Celo zahtevne komponente (fleksibilne ali visoko odsevne) se lahko zelo enostavno in zanesljivo prepozna z uporabo AI.
- Programska oprema SCHUNK AI ne omogoča le delovanja, temveč zagotavlja, da je sistem prijazen za uporabo in brezhibno deluje v ozadju.
Po zaslugi te programske opreme se končno lahko avtomatizira, na zanesljiv način z minimalnim naporom, številne proizvodne operacije, predvsem monotone naloge sortiranja pri proizvodnih strojih ali na področju logistike, ko se pripravlja naročila.
SCHUNK Intec GmbH
Friedrich-Schunk-Straße 1
AT 4511 Allhaming, Austria
Tel. +49-7133-103-2327
Kathrin Müller, dipl. ekonomistka (BA)
kathrin.mueller@de.schunk.com
www.schunk.com
Zastopnik v Sloveniji:
MB-NAKLO d.o.o.
Ulica Toma Zupana 16
4202 Naklo, Slovenija
andraz.potocnik@mb-naklo.si
051 354 904
www.mb-naklo.si
