3D-tekniikka tarttumiseen

12.10.2020

Konkreettinen menestys on kuin hankala palapeli

Kaikkia yksittäisiä palasia tarvitaan täydellisen kuvan muodostamiseksi. Todellisuudessa kyseessä ei kuitenkaan ole peli vaan ammattitason yhteistyö uuden, patentoidun tarttujajärjestelmän kehittäneen fpt Robotik- yhtiön ja seiner 3D-Kamera Visionary-T kehittäjän SICKin välillä. Menestyksekäs automatisoija ftp Robotik on kehittänyt Subito Connect A -solun, täysin uudenlaisen robottisolun pick-and-place-käyttökohteisiin. Se mahdollistaa vihdoin myös taipuisien ja hankalanmuotoisten tuotteiden, erityisesti pussipakkausten robottipohjaisen poimimisen. Teknisesti vaativan tarttumistekniikan avulla myös muut kuin tiiviit ja tähän saakka ei automatisoitavat tuotteet voidaan erotella ja sijoittaa varovaisesti. Näiden tuotteiden luotettavaan sijainnin tunnistamiseen tarvitaan soveltuva ja “näkevä” järjestelmä. Robotiikkatuotteiden valmistajan ratkaisu tähän on Visionary-T AG -järjestelmä. Vuoden menestyksekkään kehittämistyön ja SICKin kennon implementointia varten tarjoaman, intensiivisen tuen jälkeen tulos ei pelkästään ole nähtävissä.

Robotiikkatuottajan valmistajan ratkaisu
Robotiikkatuottajan valmistajan ratkaisu

Erimuotoisten ja eri tuotteita sisältävien pussipakkausten automatisoitu keräysprosessi on aina ollut erityinen haaste. fpt Robotik -yhtiön ratkaisu pussipakkausten luotettavaan tunnistukseen, poimimiseen ja asettamiseen on Subito Connect A -solu yhdessä SICKin Visionary-T AG 3D -kameran kanssa. Robottisolu, joka esiteltiin yleisölle Automatica 2018 -messuilla Münchenissä, on kompakti, joustava ja mobiili, ja se voidaan helposti asentaa sekä manuaaliseen työskentelypisteeseen että logistiikka- ja keräilytyöskentelypaikkaan. Ei myöskään ole yllättävää, että ratkaisu on otettu myönteisesti vastaan markkinoilla ja tunnetut yhtiöt, näiden joukossa esim. suuri saksalainen pelivalmistaja, ovat jo osoittaneet mielenkiintoaan järjestelmää kohtaan.

Kun etsittiin pätevää, kamerapohjaisen tarttumistekniikan tuntevaa kumppania, valinta oli helppo: SICK ja sen robotti-konenäkötuotteet. Eri Visionary-T-versiot tuovat markkinoille säänkestävät kamerajärjestelmät “sensor Intelligence” -ratkaisuja varten. 3D-kamera on verrattavissa kilpailijoiden 3D-Snapshot-ratkaisuihin, mutta se on huomattavasti edullisempi. Erittäin hyvä hinta-laatusuhde oli siis myös ratkaiseva päätöksen kannalta.
 
3D-tekniikka tarttumiseen
3D-tekniikka tarttumiseen

3D-tekniikka tarttumiseen

Taipuisien ja ei-tiiviiden pintojen kohdalla suoritettavat pick-and-place-tehtävät, eli käytännössä pakattujen palapelipalojen poiminta ja asettaminen on usein todellinen haaste. Näin hankalien ja monimutkaisten käyttökohteiden luotettava toteuttaminen edellyttää erittäin pienissä vaiheissa toimimista. Vasta, kun kaikki nämä palaset on yhdistetty oikein, menestyksekkään yhteistyön kokonaiskuva on nähtävissä. fpt Robotik ja SICK ovat kykyjään ja ammattitaitoaan hyödyntäen saavuttaneet uuden virstanpylvään yhteistyössään. Visionary-T AG:n integrointi Subito Connect A -soluun onnistui molempien osapuolten järkähtämättömyyden ja taidon, sisukkuuden ja erinomaisen ammattitaidon ansiosta. Lähes vuoden kestäneen yhteistyön johdosta osapuolet ovat onnistuneet luomaan edellä kuvatun tarttujajärjestelmän ja kameran yhdistelmän luotettavan sarjatuotannon toteuttamista varten.

 

Solun sisällä tapahtuva yhteistyö

Itse solun menestyksekäs toiminta perustuu yksittäisten komponenttien onnistuneeseen yhteistyöhön. Kameran keräämät 3D-tiedot valmistellaan välittömästi niiden tunnistuspaikassa, ja niiden pohjalta suoritetaan tarpeelliset laskelmat. Tätä varten Visionary-T-järjestelmä sisältää erittäin tehokkaan laitteiston ja erilaisia erikoiskuvankäsittelysuodattimia, joiden avulla tummien, läpinäkyvien tai heijastavien kohteiden sijainti voidaan tunnistaa luotettavasti. Nämä tarkasti lasketut kohteen sijainnit siirretään välittömästi yksinkertaisina 3D-koordinaatteina, jopa 50 kuvaa sekunnissa, koneen ohjauslaitteeseen. 

Solun sisällä tapahtuva yhteistyö
Solun sisällä tapahtuva yhteistyö

Tällöin tiedot valmistellaan niin, että kameran suora liittäminen PLC:hen on mahdollista. Patentoitu tarttujajärjestelmä voi hyödyntää koko toimintatehonsa. Tuotteiden erottelu onnistuneen implementoinnin jälkeen on nyt lasten leikkiä.
 

Älykäs implementointi

ftp Robotik -yhtiön projektipäällikkö ja yhtiön strategiajohtaja kuvaa omaa liiketoimialaansa seuraavasti: ”Robotit pystyvät hyvin paljoon. Tästä huolimatta robottien käyttö taipuisien osien automatisoidussa käsittelyssä on ollut tähän saakka käytännössä katsoen mahdotonta ja pussien tunnistus on onnistunut vain tietyin ehdoin. Täydellinen yhteistyö tarttujajärjestelmän ja kameran välillä teki tähän saakka kategorisesti pois suljetusta robottisovelluksesta tuotteen.“ Tämä kuvaa melko hyvin sitä, kuinka onnistunutta sovellusta ja hyvää tulosta varten, kuten nopeaa tarttumista ja asettamista varten robottikennossa (esim. Subito Connect) valtavan määrän pieniä palasia on loksahdettava kohdalleen. SICKin työntekijät ovat pystyneet tässä projektissa antamaan oman tärkeän panoksensa älykkään järjestelmän luomiseen integroidun kameratekniikan muodossa. Menestys heijastuu ennen kaikkea kuitenkin uudenlaisesta ajattelusta ja yhteistyöstä ftb Robotik -yhtiön työntekijöiden kanssa. Tähän haluamme yhdessä panostaa. Nyt voidaan myös lähitulevaisuudessa kehittää innovatiivisia ratkaisuja ja luoda konkreettisia menestystarinoita.

 

Sami Lehtonen
Sami Lehtonen

Sami Lehtonen

Tuotepäällikkö

Tunnistus ja mittaus

09 - 2515 8041

sami.lehtonen@sick.fi