V?echny vyrobní spole?nosti ?elí stejné vyzvě: Jak mohou udr?et nebo dokonce roz?í?it nákladově efektivní a efektivní vyrobu se stejnym po?tem zaměstnanc?? Nedostatek zaměstnanc? se stal normou ve v?ech odvětvích. Proto chtějí spole?nosti automatizovat stále více vyrobních krok?, zejména fyzicky náro?nych nebo monotónních úkol?, pro které lze nalézt stále méně a méně zaměstnanc?.
Pokroky v robotice, umělé inteligenci a uchopovacích systémech na?těstí i nadále umo?ňují nové, nákladově efektivní aplikace pro automatiza?ní ?e?ení. V minulosti měly podniky obvykle dostatek kvalifikovanych pracovník? pro instalaci a provoz automatiza?ních systém?. V d?sledku toho systémy získávaly stále více funkcí, ale také se stávaly obtí?něj?ími k provozování. Dnes to p?edstavuje problémy zejména pro malé a st?ední podniky. Potykají se s nedostatkem zaměstnanc?, ktery jim brání automatizovat jejich vyrobu a tím ji do budoucna zabezpe?it. Zejména ?elí spole?nosti vyznamné vyzvě, pokud jde o robotickou manipulaci s komponenty. Kdy? je kamerovy systém nezbytny k dosa?ení p?esného polohování pro uchopení komponent?, mnoho spole?ností se setkává s omezeními a musí se spoléhat na externí poskytovatele slu?eb pro automatizaci a stát se na nich závislymi.
Za ú?elem ?e?ení tohoto problémy spole?nost SCHUNK p?edstavila 2D uchopovací sadu, aplika?ní sadu, která umo?ňuje rychlou, nákladově efektivní a p?ímo?arou automatizaci díky umělé inteligenci vyvinuté spole?ností SCHUNK v Německu. Sada se skládá z kamery s objektivem, pr?myslového PC, AI softwaru SCHUNK a pot?ebnych kabel?. V?echny komponenty jsou vzájemně koordinovány a díky otev?enému rozhraní TCP/IP je lze kombinovat s jakymkoli robotem nebo dokonce s ?ídicí jednotkou vy??í úrovně (jako je PLC Siemens). Umo?ňuje manipulaci a t?ídění r?znych sou?ástí náhodně uspo?ádanych v rovině. Kone?ně ?e?ení pro druhy úkol?, které bylo slo?ité automatizovat, ale pro lidské pracovníky jsou monotónní a neatraktivní.
Nap?íklad, kdy? soustru?ené díly vyjdou ze stroje ve smluvním vyrobním podniku, obvykle padají do krabice. Zaměstnanec je pak ru?ně rozt?ídí a umístí do zásobník? ve správné poloze, aby následné kroky zpracování mohly byt snadněji automatizovány. P?i tomto procesu je v?ak snadné sou?ásti po?kodit nebo smíchat. Kdy? to p?evezme robot, je zaměstnanec těchto úkol? zpro?těn. Sou?asně se sni?uje slo?itost a náchylnost k chybám v následnych automatizovanych procesech.
SCHUNK pou?ívá 2D uchopovací sadu ve své vlastní vyrobě v Německu. Zákazníci mají mo?nost validovat své vlastní aplikace v centru pro aplikace robot? CoLab a snadno zjistit, jak m??e systém zlep?it jejich vlastní vyrobu.
Pokud je systém mechanicky strukturován, nau?it systém na komponenty (nové), by pr?měrnému u?ivateli trvalo méně ne? p?l dne. Webové rozhraní softwaru vede u?ivatele krok za krokem k vysledku.
Kamera shlí?í shora na dopravní pás, podnos nebo pracovní st?l. Software AI rozpoznává a rozli?uje komponenty na základě d?íve nacvi?enych obrázk? a vydává optimální polohu uchopení. Za tímto ú?elem fotoaparát nejprve zachytí pozadí, na kterém budou komponenty umístěny. Poté po?ídí několik fotografií ?ástí, které mají byt uchopeny. Pokud je nap?íklad pro splnění objednávky úkolem robota uchopit sou?ásti spolu s pr?hlednym obalem (jako jsou ?rouby a matice v plastovém sá?ku), operátor jednodu?e po?ídí více fotografií sou?ástí v r?znych polohách.
Osvětlení je pro kamerové automatiza?ní systémy ?asto podceňovanym problémem. V závislosti na místě instalace m??e byt vyběr vhodné expozice obtí?ny, zejména proto, ?e je t?eba vzít v úvahu ?adu r?znych parametr? (jako je velikost, vzdálenost, vlnová délka nebo úhel paprsku). 2D uchopovací sada nevy?aduje vyhrazeny zdroj osvětlení a díky softwaru ?ízenému umělou inteligencí je vyrazně odolněj?í v??i okolnímu světlu ne? bě?né systémy vidění. Kamera je navr?ena tak, aby zvládala r?zné světelné podmínky, v?etně změn denního světla v závislosti na poloze slunce, a je také schopna p?izp?sobit se r?znym pozadím. Také barva a odrazivost povrchu mají minimální dopad. Systém spolehlivě detekuje kovové komponenty i na světlém pozadí.
V dal?ím kroku operátor jednodu?e ozna?í a pojmenuje komponenty. Software AI SCHUNK automaticky extrahuje obrys objektu z pozadí, izoluje jej a vypo?ítá odchylky pro pozorovací úhly, světelné podmínky a dal?í parametry. Ji? po 10 a? 20 snímcích má software dostate?nou datovou sadu objekt?, které mají byt detekovány.
Jakmile jsou první dva kroky dokon?eny, AI se sama trénuje zcela offline. Zákazník si v?dy zachovává plnou kontrolu nad daty, proto?e z?stávají zcela v jeho firemní síti. Trénink trvá jen jednu a? dvě hodiny. Pak je 2D uchopovací sada p?ipravena k pou?ití.
Kamera s podporou AI nyní rozpoznává komponenty v sá?cích na základě charakteristickych rys?, jako je tvar, velikost a barva. AI upravuje a kompenzuje p?ípadné odchylky, jako jsou odrazy nebo deformace sá?k?. Software pro zpracování obrazu pak komunikuje s robotem a ?ekne mu, které komponenty rozpoznává, kde jsou umístěny, jak moc by měl byt uchopovací systém otev?en a v jakém úhlu otá?ení m??e sou?ásti nejlépe uchopit. Robot poté p?emístí své chapadlo na sou?ást, zvedne ji a umístí do správné polohy na p?edem definovaném místě. Během procesu uchopení a pohybu kamera sou?asně detekuje dal?í objekt a vypo?ítá jeho typ a bod uchopení. To trvá asi dvě sekundy, co? umo?ňuje robotu okam?itě uchopit druhy p?edmět poté, co odlo?í první.
Tento systém se odli?uje nejen tím, ?e detekuje objekty, ale také automaticky vypo?ítává uchopovací body pro konkrétní pou?ité chapadlo. Kromě toho p?ená?í parametry, jako je úhel otá?ení a ?í?ka otev?ení, do ?ídicího systému robota. V p?ípadě pot?eby mohou u?ivatelé velmi snadno ru?ně ulo?it více uchopovacích bod?. V tomto p?íkladu pracuje 2D uchopovací sada s univerzálním chapadlem EGK. V budoucnu bude sada pracovat také s pneumatickymi a mechatronickymi paralelními chapadly, stejně jako s magnetickymi, vakuovymi a adhesivními chapadly.
2D uchopovací sada umo?ňuje mnoha spole?nostem snadno za?ít s automatizací:
? Díky u?ivatelsky p?ívětivému webovému rozhraní m??e byt vyukovy proces úspě?ně dokon?en během p?l dne, a to i ne?kolenym personálem.
? Dokonce i obtí?né komponenty (flexibilní nebo vysoce reflexní) lze pomocí umělé inteligenci velmi snadno a spolehlivě detekovat.
? AI software SCHUNK nejen umo?ňuje aplikace, ale také zaji??uje, ?e systém je u?ivatelsky p?ívětivy a funguje hladce na pozadí.
Díky tomuto softwaru lze mnohé vyrobní kroky, zejména monotónní t?ídící úlohy na vyrobních strojích nebo na rozhraní s logistikou (vychystávání objednávek) kone?ně spolehlivě a s minimálním úsilím automatizovat.
