5 thách thức của việc tích hợp vision smart camera Omron Microscan với các ứng dụng robot

Sự gia tăng của máy móc là đây! Robot hiện đang tham gia vào cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Robot đã giúp tạo hoặc phân phối một số sản phẩm bạn sử dụng hàng ngày. Nhu cầu về robot đã tăng nhanh kể từ năm 2010, do công nghệ robot liên tục được cải thiện và nhiều nhà sản xuất sử dụng và thực hiện tự động hóa. Từ giữa năm 2010 đến 2015, mức tăng doanh số trung bình của robot là 16% mỗi năm (CAGR). Số lượng cài đặt robot chưa bao giờ tăng mạnh như vậy trước đây (World Robotics 2016).

Trong Bài viết này, chúng tôi sẽ xem xét định nghĩa một robot trong tự động hóa nhà máy, robot và các thách thức khi tích hợp smart camera và một số giải pháp cho những thách thức này.

Robot trong tự động hóa nhà máy: Không phải tất cả các robot trông đều giống nhau

Steve King, Giám đốc sản phẩm về Machine Vision và Lighting tại Omron Microscan, đưa ra sáu định nghĩa có thể có cho robot mà bạn có thể tìm thấy trong nhà máy:

Hãy tập trung vào các collaborative robot, có thể tích hợp với các smart camera vision để hoàn thành một nhiệm vụ hoặc tự động hóa một quy trình.

Vậy Machine Vision Smart Camera  là gì?

Một smart camera ở đầu robot về cơ bản hoạt động như đôi mắt so sánh hình ảnh của các sản phẩm đi xuống dây chuyền sản xuất với một bộ tiêu chí. Camera kiểm tra xem có đảm bảo các tiêu chí được đáp ứng hay không. Các ứng dụng robot được tăng cường khi vision camera và Auto-ID (barcode reader) được thêm vào chúng. Việc gắn máy ảnh vào cuối cánh tay robot công nghiệp sẽ mở ra rất nhiều ứng dụng, bởi vì cánh tay có thể di chuyển xung quanh bộ phận đang được kiểm tra để kiểm tra nhiều tiêu chí khác nhau.

Các ứng dụng nào của Robot có thể sử dụng smart camera?

Pick and Place/Chọn và đặt - (Xác định vị trí, đọc, hướng dẫn)

Assembly/Việc lắp ráp - (Xác định vị trí, đọc, hướng dẫn, kiểm tra)

Quality Inspection/ Kiểm tra chất lượng - (Kiểm tra, đo lường, đọc)

Packaging and Palletizing/ Đóng gói và xếp hàng - (Xác định vị trí, đọc, hướng dẫn, kiểm tra)

Lab Analysis and Testing/ Phân tích và kiểm tra phòng thí nghiệm - (Xác định vị trí, đo lường, đọc, hướng dẫn, kiểm tra)

Screw Driving/ Vặn vít - (Xác định vị trí, Hướng dẫn, Kiểm tra)

Labeling/Dán nhãn - (Xác định vị trí, đọc, xác minh)

Gluing, Dispensing and Welding/ Dán, định lượng và Hàn - (Hướng dẫn, Kiểm tra)

Polishing/ Đánh bóng - (Kiểm tra)

Injection Molding/ Đúc phun ép - (Kiểm tra, Đo lường)

Trong ví dụ về ứng dụng lắp ráp trên, một hệ thống thị giác camera thông minh có thể định vị các bộ phận sẽ được lắp ráp với nhau. Auto-ID có thể đọc nhãn trên các bộ phận để đảm bảo các bộ phận chính xác được lắp ráp với nhau. Hệ thống tầm nhìn được sử dụng để hướng dẫn hai bộ phận khi chúng được lắp ráp và cuối cùng để kiểm tra và đảm bảo lắp ráp chính xác.

5 thách thức của việc tích hợp máy ảnh thông minh Tầm nhìn máy với các ứng dụng Robot

Các ứng dụng yêu cầu robot sẽ có thể thực hiện các hoạt động có giá trị cao hơn nhiều khi được kết hợp với camera thông minh. Họ sẽ có thể thực hiện các nhiệm vụ của mình với tốc độ cao hơn, độ chính xác cao hơn và nói chung, nó sẽ tăng số lượng tự động - giảm lượng hoạt động của con người cần thiết để thực hiện cùng một hoạt động giá trị.

Thử thách thứ nhất: Cài đặt vật lý

Có thể có vấn đề tìm ra nơi để gắn smart camera. Kích thước đóng một yếu tố quan trọng bởi vì các ứng dụng công nghiệp thường có không gian hạn chế để lắp camera. Với machine vision, thường vấn đề là phải đảm bảo có đủ độ tương phản để nhìn rõ các vật thể.

Thử thách thứ hai: Cáp đấu nối

Dây cáp có tính linh hoạt cao, có khả năng hoạt động với chu kỳ hàng triệu vòng, được yêu cầu khi sử dụng vision camera trên robot để đảm bảo thời gian downtime tối thiểu khi robot thực hiện các nhiệm vụ nhiều lần.

Thử thách thứ ba: Lập trình

Lập trình cần phải đơn giản nhưng linh hoạt để hoàn thành các nhiệm vụ cần thiết. Việc tích hợp giao diện người dùng của hệ thống tầm nhìn và Robot giúp tăng cường khả năng điều khiển và lập trình hệ thống của người dùng.

Thử thách thứ tư: Hiệu chỉnh

Hệ thống phải được hiệu chỉnh thành 2D và 3D theo tọa độ của hệ thống chuyển động để đảm bảo camera thông minh và robot hiểu nhau.

Thử thách thứ 5: Tích hợp kết quả

Bất kỳ dữ liệu nào từ hệ thống vision camera cần được định dạng theo cách Robot có thể chấp nhận các giao thức phổ biến, chẳng hạn như Profinet, Ethernet/ IP và Modbus. 

MicroHAWK Vision Camera của Omron Microscan có thể đáp ứng được tất cả các thử thách trên

Nền tảng MicroHAWK® của Microscan cung cấp khả năng giải mã linh hoạt nhất hiện có trên các camera thông minh nhỏ nhất thế giới. Được xây dựng trên công cụ xử lý hình ảnh hiệu suất cao, Smart camera MicroHAWK được tích hợp đầy đủ với thấu kính quang học, bộ xử lý, lighting và giao thức kết nối, cung cấp một loạt các tùy chọn phần cứng để thực hiện bất kỳ nhiệm vụ kiểm tra nào.

Máy ảnh MicroHAWK được ghép nối với phần mềm AutoVISION® để đọc mã vạch và các tác vụ kiểm tra cơ bản như định vị, đếm, hiện diện/ vắng mặt, OCR, v.v. và có thể mở rộng sang phần mềm Visionscape® cho các ứng dụng nâng cao. MicroHAWK không có đối thủ trong ngành về hiệu suất ở quy mô và tính linh hoạt để đáp ứng nhiều yêu cầu ứng dụng và mức độ trải nghiệm người dùng.

MicroHAWK được thiết kế đặc biệt để giải quyết các thách thức tích hợp với các ứng dụng robot khác nhau. Phần cuối của cánh tay robot có khối lượng thấp là rất quan trọng để không cản trở hoặc làm chậm robot. Kích thước nhỏ bé của MicroHAWK đã khắc phục thách thức này để robot có thể tự do di chuyển nhanh nhất có thể. Cấu hình nhỏ cũng cho phép smart camera được tích hợp vào bộ kẹp robot. Cáp có độ uốn cao của Omron Microscan đảm bảo robot sẽ có thể thực hiện một số lần kiểm tra cao. Kích thước nhỏ và khả năng của smart camera MicroHAWK có thể vượt qua nhiều thách thức liên quan đến cộng tác với robot trong tự động hóa nhà máy.

Nhiều camera thông minh MicroHAWK có thể được xếp cùng nhau trên một bộ phận cho kết quả kiểm tra độ chính xác và độ phân giải cao. Điều này giúp tránh vấn đề thị sai đối với một camera khi nhìn vào tất cả các tính năng trên một bộ phận (chẳng hạn như lỗ hổng).