Sześć wymiarów kotleta. Automatyzacja na najwyższym poziomie, czyli jak okiełznać 6 wymiarów za pomocą jednego robota

| Prezentacje firmowe Artykuły

Surowce spożywcze są najczęściej produktami niestandardowymi pod względem wymiarów. W artykule przedstawiamy element zrobotyzowanej linii do sortowania i przenoszenia surowego mięsa, w którym wykorzystano system 3D-Farb-Vision opracowany przez firmę CLK i inżynierów Kawasaki na bazie długoletnich badań.

Sześć wymiarów kotleta. Automatyzacja na najwyższym poziomie, czyli jak okiełznać 6 wymiarów za pomocą jednego robota

Omawiany system przejmuje zadania ludzkiego oka i ocenia wyniki pracy robota zgodnie z indywidualnymi życzeniami klienta i w odniesieniu do najróżniejszych parametrów. Poprzez stereowizyjny system kamer uzyskuje się dane wymiarów, które dalej są zestawiane z obrazem.

Dzięki temu dla każdego punktu kolorowego obrazu możliwe jest określenie informacji o położeniu (głębokości) tego punktu w trójwymiarowej przestrzeni. "W centrum naszej uwagi leży branża spożywcza, ponieważ widzimy w niej stale rosnący potencjał" - mówi dr Carsten Cruse, prezes firmy CLK. "Oczywiście nie wszystkie zadania są bardzo złożone.

Do codziennych zadań firmy należą również zastosowania 2D, takie jak kontrola kompletności, podajniki lub urządzenia nadzorujące procesy produkcji. Częstymi zadaniami są kontrole nietypowych elementów (ciał obcych) lub szybkie rozpoznawanie daty przydatności produktów w ruchu (np. znajdujących się na podajniku) i dalsze opracowanie i wykorzystanie tych danych w procesach roboczych i obsłudze".

O firmie CLK

Założona w 1997 roku w Münster firma CLK specjalizuje się w systemach rozpoznawania i obróbki obrazów, jak również wykorzystaniu tych danych w procesie automatyzacji.

Firma nie zadowala się standardowymi rozwiązaniami, lecz ciągle poszukuje nowych dróg do zaspokojenia różnorodnych wymagań klientów, które wynikają ze specyfiki branży spożywczej. Poza tym produkty CLK znajdują zastosowanie również w obszarze produkcji stali, w przemyśle samochodowym, w technice medycyny i w przemyśle tworzyw sztucznych.

DLACZEGO SYSTEMY TRÓJWYMIAROWE

Fot. 1. RS005N podczas obróbki surowego mięsa

Największa zaleta w porównaniu do standardowych systemów 2D leży w ilości pobieranych danych, za pomocą których roboty Kawasaki mogą być dokładniej sterowane. Z systemem 3D możliwe staje się określenie wysokości, objętości czy nachylenia powierzchni. Dane te są bardzo często ważne do ustalenia dokładnego punktu uchwycenia lub osadzenia narzędzia tnącego albo do przeprowadzenia procesu sortowania.

Możliwe jest nie tylko dokładne uchwycenie, ale również odjazd po jednym ze zdefiniowanych torów (dróg) włącznie z precyzyjnie określoną orientacją. W ten sposób z połączenia 3D ze zintegrowaną kamerą kolorową 2D uzyskujemy technologię 6D. Rozpoznanie na podstawie kształtu, koloru i położenia nie stanowi już problemu i rozszerza obszar zastosowania systemów wizyjnych.

Niezdefiniowane wymiary lub obiekty bez wyraźniej struktury również mogą być rozpoznane, także podczas szybkiego ruchu, np. na podajniku. Oprogramowanie CLK z najwyższą precyzją określa każdy żądany punkt w zdefiniowanej przestrzeni. Punkty mogą być precyzyjnie osiągnięte przez roboty Kawasaki w celu realizacji określonego zadania.

Prosta i szybka komunikacja między komputerem a robotem, dobre opracowanie oraz wysoka precyzja czynią ten układ niezwykle sprawnym. "Jesteśmy bardzo zadowoleni ze współpracy z Kawasaki. Świetny serwis i jakość sprawiają, że nasza współpraca jest niezwykle efektywna", mówi Cruse. "Dzięki temu jesteśmy w stanie rozwiązać najbardziej skomplikowane zadania i przedstawić projekt kompletnego systemu".

Dla producentów i dostawców robotów niezwykle ważne jest znalezienie partnera, który oferuje ponadstandardowe rozwiązania i w ten sposób jest w stanie pokonać dostawców działających na "standardowym" rynku.

PROSTE JAK ROZWIĄZANIA 2D

Wielkim plusem rozwiązań CLK jest to, że klient nie musi uczyć się funkcjonowania skomplikowanych rozwiązań 3D, ponieważ jako baza służy mu obraz 2D, w którym może on zmieniać lub ustawiać wszystkie niezbędne parametry. Oprócz tego CLK oferuje proste i indywidualnie dopasowane oprogramowania edukacyjne. Użytkownik ma dzięki temu możliwość samemu uczyć się nowych produktów i odnaleźć przy tym w programie własną terminologię i sposób postępowania. Największą zaletą jest przy tym fakt, że oprogramowanie nie wymaga specjalistycznej wiedzy, jest optymalnie dopasowane do produktu i łatwe do opanowania w krótkim czasie. Klient sam jest w stanie wprowadzać zmiany, uczy się własnego urządzenia, jednocześnie oszczędzając pieniądze.

RS005N to robot z serii R firmy Kawasaki, która została wyposażona w nowe silniki z 17-bitowymi enkoderami. Dzięki temu jest on jeszcze szybszy i bardziej precyzyjny niż poprzednicy, a nowoczesny projekt ramienia zapewnia przy tym niewielkie gabaryty i małą masę. Jednostka cechuje się świetną relacją między udźwigiem a masą ramienia.

Parametry robota:

  • waga: 34 kg,
  • maksymalny udźwig: 5 kg,
  • maksymalny zasięg: 705 mm,
  • liczba stopni swobody: 6,
  • powtarzalność: +/- 0,02 mm,
  • montaż: podłogowy, odwrotny, na ścianie (opcja), na półce,
  • zastosowania: przenoszenie, montaż, paletyzacja, uszczelnianie.

PRZYKŁAD APLIKACJI

Aktualnym przykładem zastosowania systemu wizyjnego 3D firmy CLK jest zrobotyzowane przycinanie kotletów podczas obróbki mięsa, które realizowane jest w zakładzie produkcyjnym. Przycina się tutaj krawędź z tłuszczem z prawie metrowego kawałka mięsa. Robot uzyskuje dokładne położenie produktu i kąt ustawienia oraz głębokość cięcia używanego noża i odcina krawędź z tłuszczem.

Wszystko to odbywa się przy prędkości podajnika 240 mm/s, czyli niejako "w locie". Firma ASTOR - dystrybutor robotów przemysłowych Kawasaki w Polsce, oferuje zrobotyzowane rozwiązania nie tylko dla przemysłu spożywczego. Zapraszamy do kontaktu w celu uzyskania dalszych informacji oraz odpowiedzi na Państwa pytania.

Paweł Handzlik
ASTOR Sp. z o.o.

www.astor.com.pl