Nieustająca kontrola jakości produktów to podstawowy wymóg współczesnych procesów produkcyjnych. W odpowiedzi na tę potrzebę FANUC wprowadza nowy system wizyjny iRVision w kontrolerze R-30iB Plus.
Dziś każdy producent,któremu zależy na utrzymaniu się na rynku w warunkach nasilającej się konkurencji doskonale wie, że zapewnienie kontroli jakości na najwyższym możliwym poziomie to warunek konieczny, by minimalizować koszty produkcji i poprawiać wizerunek firmy w oczach nabywców. A inwestycja w niezawodną technologię jest jednym z najskuteczniejszych sposobów jej zapewnienia. Technologia jest już szeroko dostępna, podobnie jak możliwości sfinansowania jej zakupu. Pozostaje jedynie odpowiedź na pytanie – w jakie rozwiązania inwestować?
Zmysł wzroku – najbardziej wysunięta część mózgu
Wzrok to król zmysłów. Mimo, że ludzie korzystają z kilku zmysłów to właśnie wzrok dostarcza naszemu mózgowi aż 80% informacji, które pozwalają nam odnaleźć się w otoczeniu, zapewnić sobie bezpieczeństwo, a także utrzymywać relacje z innymi ludźmi. Wzrok jest kluczowym analizatorem w procesach poznawczych i stanowi nieocenioną pomoc przy wykonywaniu wszystkich codziennych czynności. W świecie robotyki, która w dużej mierze stara się odwzorować zdolności człowieka jest podobnie. Systemy wizyjne – nieodzowny element większości nowoczesnych linii produkcyjnych – pomagają robotom przemysłowym „pozyskiwać informacje o otoczeniu”. Dzięki nim roboty przestają być mechanicznymi ramionami działającymi „po omacku”, a stają się istotnymi ogniwami produkcji, które w wyniku przemyślanego i ściśle dostosowanego do sytuacji działania bezpośrednio wpływają na jakość, bezpieczeństwo i opłacalność całej produkcji.
FANUC iRVision – udoskonalany od ponad 30 lat
Wszystkie roboty marki FANUC posiadają procesor systemu wizyjnego FANUC iRVision (integrated Robot Vision) w pełni zintegrowany z systemem sterującym robota, w myśl koncepcji plug-and-go (podłącz-i-uruchom). Po podłączeniu kamery każdy robot marki FANUC „widzi” środowisko, w którym pracuje. Oznacza to, że potrafi bardzo dokładnie oszacować miejsce, gdzie znajduje się obiekt, który ma być przez niego chwycony i ocenić, jak bardzo jest on odsunięty od swojego pierwotnego położenia. Niezależnie, gdzie i w jakiej pozycji znajduje się detal, robot potrafi go odpowiednio uchwycić, skorygować położenie i przenieść do miejsca przeznaczenia. Robot dysponujący zmysłem wzroku potrafi odczytywać kody kreskowe i informacje zamieszczone na etykietach, rozróżniać cechy i kolory poszczególnych produktów czy też dobierać narzędzia optymalne do realizacji poszczególnych zadań. Umożliwia także kompensację niedokładnego chwycenia detalu wynikającego np. z konstrukcji chwytaka.
System FANUC iRVision jest produktem w 100 proc. złożonym z komponentów marki FANUC, opartym na stabilnym systemie operacyjnym FANUC. W pełni przygotowanym do obsługi zarówno nieruchomych, jak i poruszających się obiektów zróżnicowanych pod względem kształtu, rozmiaru oraz pozycji. Co ważne, aby robot ze zmysłem wzroku mógł dobrze realizować swoje zadania nie musi być wyposażony w dodatkowy, kosztowny sprzęt zewnętrzny np. komputer PC. Warto dodać również, że autorski system wizyjny FANUC współpracuje z oprogramowaniem symulacyjnym FANUC ROBOGUIDE. Dzięki temu jeszcze przed dokonaniem inwestycji można przewidzieć efekty wynikające z zastosowania systemu wizyjnego w konkretnej produkcji.
Wszechstronność i łatwa obsługa
System wizyjny FANUC iRVision jest rozwiązaniem, które sprawdzi się w każdej produkcji. Może pracować zarówno na płaszczyźnie, jak i w przestrzeni. Oferuje pełen zakres opcji wizyjnych – kompensacja 2D (losowe rozmieszczenie detali w osiach X, Y lub X, Y oraz Z – stosowana najczęściej w aplikacjach przenoszenia, montażu i obsługi maszyn); kompensacja 2½D (losowe rozmieszczenie detali w osiach X, Y lub losowe odchylenie w osiach X, Y i przesunięcie w osi Z – najczęściej wykorzystywana w procesach depaletyzacji); kompensacja 3D (losowe rozmieszczenie detali w przestrzeni – najczęściej stosowana w aplikacjach typu Bin Picking, czyli lokalizowania i pobierania detali ułożonych w pojemniku/ koszu w sposób całkowicie losowy), 3D Laser (niezawodne rozpoznawanie pozycji części w osiach X, Y, Z oraz orientacji W, P, R. System wykrywa obiekty za pomocą światła laserowego. Zapewnia niezawodne rezultaty na płaskich powierzchniach – nawet w przypadku uszkodzenia części np. rdzy, wilgoci lub odbarwienia.)
Rozwiązaniem najczęściej spotykanym w aplikacjach zrobotyzowanych jest system z kamerą 2D, wykorzystujący wizję do przetwarzania informacji z otoczenia. Jednak dziś, kiedy linie produkcyjne są coraz szybsze i znacznie bardziej złożone takie systemy często stają się niewystarczające. Wychodząc naprzeciw potrzebom firma FANUC oferuje narzędzie wizyjne, umożliwiające detekcję obiektów w przestrzeni trójwymiarowej. iRVision 3D Area Sensor to system działający na zasadzie stereowizji. Składa się z projektora rzucającego wiązki światła na detale oraz dwóch kamer, skierowanych pod kątem do podłoża. Na zasadzie triangulacji z dwóch obrazów 2D obliczana jest mapa punktów w trzech wymiarach, a następnie określane jest położenie całego detalu w tej przestrzeni. Warto podkreślić, że zastosowany czujnik 3D Vision mierzy całą powierzchnię kosza lub pojemnika w czasie rzeczywistym. Dzięki temu może „zobaczyć” pełną mapę 3D, a następnie jednorazowo określić w niej położenie kilku lub nawet kilkunastu detali, w przestrzeni trójwymiarowej. W zależności od rodzaju obiektu do wyboru jest wiele możliwości m.in. szukanie powierzchni, najwyższych punktów pozyskanej mapy 3D, płaszczyzn czy też otworów.
W systemie wykorzystano narzędzia software’owe FANUC, które nie wymagają uczenia wzorca detalu. Co równie ważne, system może pracować samodzielnie i z bardzo wysoką dokładnością bez potrzeby instalowania dodatkowych urządzeń zewnętrznych np. komputera PC. Kwestią wartą podkreślenia jest również bezpieczeństwo systemu. Wyznaczenie modelu kosza z detali oraz narzędzia pozwala uniknąć kolizji przy pobieraniu detalu. W przypadku ryzyka kolizji, system oblicza nową bezpieczną pozycję pobierania w dopuszczonych przez użytkownika granicach.
Kamera (kolorowa o rozdzielczości 640 – 480 px lub czarno-biała o rozdzielczości 1280 – 1024 px) – współpracująca z systemem może być zamontowana na stanowisku na stałe lub czasowo – na ramieniu robota i swobodnie przemieszczana w zależności od bieżących potrzeb. Do jednego kontrolera robota można podłączyć maksymalnie 16 kamer, by korzystać z ponad 20 różnych procesów wizyjnych, do których przewidziano ponad 50 różnych narzędzi ułatwiających realizację poszczególnych procesów produkcyjnych.
Mnogość funkcji – szerokie zastosowanie
iRVision został wyposażony w szereg narzędzi wspomagających realizację poszczególnych procesów. Wśród nich warto wymienić narzędzie do automatycznego generowania trajektorii dla robota na podstawie zdjęcia obiektu, wyszukiwania jego krawędzi i określenia ich pozycji w przestrzeni. Funkcja Image-To-Points daje użytkownikowi możliwość szybkiego stworzenia aplikacji (np. frezowania zewnętrznego czy gratowania krawędzi) i zapewnia elastyczność systemu. Jest on bowiem w stanie dostosować się do zadanych warunków geometrycznych – wymiarów i kształtów detali – nawet znacznie zróżnicowanych. Narzędzie obróbcze może zatem na bieżąco przeprowadzać operację na kolejnych,różnych obiektach, nie opierając się na zdefiniowanym wcześniej w żaden sposób „sztywnym” wzorcu detalu. Funkcja może znaleźć również zastosowanie we współpracy z czujnikiem siły. W tej konfiguracji, po wykonaniu zdjęcia, opcja Image-To-Points generowałaby odpowiednią dla obróbki trajektorię wzdłuż krawędzi obiektu. Prowadzone po niej narzędzie byłoby jednocześnie dociskane do obrabianego obiektu z ustaloną, stałą siłą dzięki wbudowanym funkcjom czujnika. FANUC rozwija takie rozwiązanie jako pakiet Deburring Package.
Inną, bardzo dużą zaletą systemu FANUC iRVision jest funkcja iRPickTool oferująca możliwość wykorzystywania go do obsługi detali znajdujących się na przenośnikach taśmowych. Dzięki temu, że robot „widzi” części ułożone na taśmie w sposób losowy, mogą one być przez niego lokalizowane i pobierane w ruchu, a następnie odkładane w określone miejsce. Zastosowanie systemu wizyjnego w takiej sytuacji znacznie zwiększa możliwości przetwórcze linii. Stosunkowo nowym rozwiązaniem jest iRVision Weld Tip Inspection, który wizualnie sprawdza stan końcówek do zgrzewania punktowego i na tej podstawie wykrywa błędy. Z kolei iRVision TorchMate, dedykowany do procesów spawania, utrzymując centralny punkt narzędzia dokładnie na ścieżce narzędzia, zapewnia doskonałą i stałą jakość spawania. Zastosowanie systemu wizyjnego w tym procesie pozwala eliminować czynności przygotowawcze i generować znaczne oszczędności.
Warto podkreślić, że system iRVision jest intuicyjny i bardzo przyjazny użytkownikom. Diagnostyka systemu, jest bardzo prosta i nie stwarza żadnych problemów nawet początkującym. Jest to możliwe dzięki temu, że użytkownik na jednym panelu widzi bieżący status stanowiska zrobotyzowanego. Nie ma tu potrzeby stosowania dodatkowego interfejsu. Dodatkową korzyść dla użytkownika stanowi fakt, że w aplikacji wyposażonej w zintegrowany system wizyjny znika problem wymiany danych pomiędzy systemem wizyjnym a kontrolerem robota.
Nowy wymiar wzroku robotów
Systemy wizyjne muszą nadążać za dynamicznie zmieniającymi się wymaganiami dzisiejszej produkcji. Dlatego oczekuje się, że będą coraz szybsze, coraz bardziej precyzyjne i wydajne. A do tego mniejsze, łatwiejsze w obsłudze i jeszcze bardziej przyjazne dla użytkownika. W związku z tym firma FANUC wraz z nowym kontrolerem R-30iB Plus wprowadza udoskonalony system wizyjny iRVision. Najnowszy produkt firmy FANUC jest wyposażony w nowy, szybki interfejs kamery cyfrowej. Użytkownicy wzbogaconego pakietu wizyjnego FANUC z pewnością zauważą, że oferuje on znacznie krótsze czasy procesów wizyjnych a także czterokrotnie szybszą transmisję danych. Jest tu także sporo udogodnień dla użytkownika. Poprawiono m.in. poziom intensywności zintegrowanego światła LED, dostęp do obiektywu w celu regulacji ostrości i przesłony, a także sposób zasilania diody LED – jest zasilana i sterowana przez standardowy kabel kamery. Uproszczono również procedurę ustawiania i kalibracji kamery. W najnowszym pakiecie wizyjnym jest również dostępne nowe narzędzie do pozyskiwania i przechowywania obrazów – iRVision Snap Tool, umożliwiające optymalne dostosowanie parametrów procesu wizyjnego (w tym kontroli światła LED), do własnych potrzeb oraz praktyczny przewodnik po ustawieniach iRVision. Nowy system wizyjny FANUC został zaprojektowany tak, by początkujący użytkownicy mogli korzystać z niego w sposób całkowicie intuicyjny.
Widzące roboty a Przemysł 4.0
Najnowsze rozwiązanie firmy FANUC, to kolejny krok na drodze do urzeczywistnienia idei Przemysłu 4.0. Fabryki przyszłości będą bazować na maszynach komunikatywnych i zdolnych do samodzielnej nauki. Do tego niezbędne są im „zmysły” umożliwiające skuteczną wymianę danych oraz współpracę z człowiekiem i innymi maszynami.
Więcej informacji: www.fanuc.pl