Precyzyjne czujniki i roboty mobilne w pakowaniu i paletyzacji
| Prezentacje firmowe PomiaryPakowanie i paletyzacja są nieodłącznymi etapami procesu produkcyjnego, od których wymaga się coraz większej wydajności, elastyczności, jakości i bezpieczeństwa. Drogą do spełnienia tych wysokich oczekiwań jest automatyzacja i robotyzacja procesów oraz stosowanie innowacyjnych rozwiązań, takich jak wysokiej jakości czujniki czy roboty mobilne do transportu wewnętrznego.
Precyzyjne czujniki triangulacyjne
W ofercie firmy WObit znajduje się cała seria precyzyjnych, laserowych czujników triangulacyjnych optoNCDT do bezkontaktowych pomiarów odległości, pozycji i przemieszczenia. Wyróżniają się one rozmiarem, szybkością pomiaru, funkcjonalnością, a przede wszystkim wysoką precyzją.
Dostępne są czujniki zachowujące liniowość 0,02% względem całego zakresu pomiarowego i rozdzielczości do 0,03 μm. Precyzja pomiarów wynika z wysokiej jakości wykonania czujników oraz ich zasady działania. Czujniki triangulacyjne wyposażone są w diodę laserową, rzucającą niewielki, widzialny dla ludzkiego oka punkt światła na powierzchnię pomiarową. Światło odbite jest rejestrowane przez optyczny system odbiorczy. Jeśli punkt świetlny zmieni swoje położenie, zmiana ta jest oceniana.
Pomimo bardzo kompaktowych wymiarów czujniki optoNCDT mają w pełni zintegrowany sterownik. W rezultacie możliwa jest ich prosta instalacja i okablowanie, szczególnie w aplikacjach o ograniczonej przestrzeni. Szerokie spektrum zastosowań czujników wynika również z dostępności około 85 standardowych ich modeli, o zakresach pomiarowych od 2 do 1000 mm.
Czujniki – oprócz zastosowań takich, jak pomiar elementów drukowanych 3D, sprawdzanie wymiarów paczek, pozycjonowanie głowicy podczas drukowania płytek PCB czy badanie pozycji – zapewnią precyzyjne pomiary obiektów organicznych i (pół)przezroczystych, a także rozżarzonych do czerwoności metali. Pomiar bezpośredni elementów gorących materiałów i osiągających temperaturę 700°C umożliwiają czujniki optoNCDT z serii BL (z niebieską diodą laserową). Rozwiązanie to jest chronione prawem patentowym firmy Micro-Epsilon.
Do czujników dostępne jest darmowe oprogramowanie, obsługiwane przez przeglądarki internetowe. Aktualizacje i sterowniki można pobrać za darmo ze strony producenta. Oprogramowanie pozwala na intuicyjną konfigurację czujników podłączonych do komputera oraz zapisywanie danych do pliku w formacie CSV. Ponadto wbudowany w czujniku mikrokontroler i oprogramowanie umożliwiają kompensację błędów związanych z intensywnością światła odbitego względem typu materiału, z którego wykonana jest próbka pomiarowa. Do połączenia czujnika z komputerem służą konwertery RS422/USB: 1- lub 4-kanałowe. Czujnik można też podłączyć bezpośrednio do sterownika PLC. Zastosowanie 8-kanałowego konwertera IF2008/ETH pozwala na obsługę z pozycji interfejsu ethernetowego aż do ośmiu czujników jednocześnie.
Wśród serii optoNCDT warto zwrócić uwagę na model optoNCDT ILD1420, który ze względu na uniwersalne ustawienia oraz możliwości ewaluacji spełnia wymagania aplikacji OEM. Informacja o odległości zapewniana jest przez wyjścia analogowe (prądowe i napięciowe) oraz interfejs cyfrowy RS422. Wielofunkcyjny przycisk pozwala na szybkie uruchomienie czujnika w prostych zadaniach pomiarowych.
Interfejs webowy zapewnia zaawansowane ustawienia, a suwak jakości przeznaczony jest do wyboru prostych zadań pomiarowych. W menadżerze ustawień można przechowywać i eksportować aż do ośmiu różnych specyficznych ustawień. Wczytanie przechowywanych ustawień do kilku czujników umożliwia bardzo szybkie ustawienie parametrów, np. dla aplikacji o dużej skali.
Czujniki te znajdują zastosowania m.in. w kontroli jakości w branży opakowań. Przykładowo, w przypadku kontroli wyrywkowej, pocięte kawałki opakowań są pobierane z produkcji, umieszczane w systemie pomiarowym, a system dysz ściąga je na płasko przez zasysanie. Bezdotykowy czujnik triangulacyjny skanuje powierzchnię w celu zmierzenia powierzchni kartonu i określenia linii rowków, krawędzi i związanych z nimi długości z dużą dokładnością.
Innym modelem, który doskonale sprawdza się w automatyzacji przemysłu, m.in. w branży opakowań, jest optoNCDT ILD1220. Ten kompaktowy czujnik laserowy precyzyjnie mierzy przemieszczenie, odległość i pozycję, zapewniając wysoką dokładność i regulowane częstotliwości pomiarowe do 1 kHz. Zintegrowana automatyczna kompensacja celu (ATC) zapewnia stabilną kontrolę sygnału odległości niezależnie od docelowego koloru lub jasności.
Ze względu na niezwykle kompaktowe rozmiary ze zintegrowanym sterownikiem czujnik można również zainstalować w ograniczonych przestrzeniach. Jego mała waga sprawia, że idealnie nadaje się do zastosowań, w których występują duże przyspieszenia, np. na chwytaku robota lub w drukarkach przemysłowych.
Precyzyjne pozycjonowanie robotów mobilnych MOBOT z kołami Mecanum podczas dokowania
Firma WObit stosuje czujniki optoNCDT 1220 w opracowanym przez siebie systemie bezkolizyjnego pozycjonowania pojazdów autonomicznych robotów mobilnych MOBOT z kołami Mecanum.
System zbudowano przy użyciu dwóch precyzyjnych czujników triangulacyjnych optoNCDT 1220 firmy Micro-Epsilon, kamery PGV firmy Pepperl+Fuchs oraz urządzenia przetwarzającego dane firmy WObit. Do działania systemu konieczne jest umieszczenie burt o szerokości 100‒150 mm z wyklejoną taśmą kodową, względem których MOBOT będzie mógł precyzyjnie nawigować. Takie rozwiązanie eliminuje możliwość uszkadzania linii nawigacyjnych umieszczanych na posadzce.
Ponadto dzięki temu, że system nie jest powiązany bezpośrednio z konstrukcją robota mobilnego, a mocuje się go do jego zabudowy (np. przenośnika rolkowego), możliwa staje się podmiana wózka, np. w celach serwisowych, bez konieczności kalibrowania pozycji zatrzymań. Pozwala to również na zastosowanie tego systemu z innym niż MOBOT robotem mobilnym.
Zadaniem systemu jest utrzymywanie stałej odległości od elementu, na którym znajduje się taśma kodowa. MOBOT może jechać odsunięty od taśmy w zakresie 70‒100 mm. Kamery PGV umożliwiają zatrzymanie się robota mobilnego z precyzją i powtarzalnością 1 mm oraz bardzo małym błędem kątowym. Precyzyjne czujniki triangulacyjne nie muszą być montowane symetrycznie, co znacznie ułatwia zastosowanie systemu w już istniejących aplikacjach. Ponadto czujniki optoNCDT 1220 zapewniają stabilną pracę systemu pozycjonowania niezależnie od natężenia światła, jak również koloru burty.
Automatyzacja transportu wewnętrznego z robotami mobilnymi MOBOT
Aby podnieść efektywność procesu produkcyjnego, dobrą praktyką jest łączenie samego procesu paletyzacji i pakowania z automatycznym transportem detali za pomocą robotów mobilnych. Roboty te autonomicznie odbierają paczki lub palety i dostarczają je na właściwe miejsce. Oprócz odciążenia pracowników (zamiast wykorzystywać siłę własnych mięśni, mogą oni nadzorować pracę robotów), uzyskiwana jest kontrola nad przepływem detali, pozwalająca na lepsze planowanie i optymalizację procesu.
Widoczną korzyścią, którą zapewniają roboty mobilne, jest też elastyczność takiej produkcji, ponieważ nowoczesne systemy nawigacji AMR pozwalają na szybką zmianę trasy robota. W przypadku robotów mobilnych MOBOT jest to system LMS – tzw. free navigation, który do orientacji w przestrzeni wykorzystuje naturalnie występujące obiekty, takie jak ściany, i nie wymaga dodatkowych znaczników. System ten pozwala na autonomiczną i bezpieczną pracę robota, rozpoznawanie przeszkód i ich omijanie, jeśli jest na to miejsce na trasie, jak również bezpieczne zatrzymanie, gdy na drodze stanie człowiek.
Co więcej, roboty MOBOT można łatwo adaptować do transportu różnorodnych wyrobów poprzez prostą wymianę wózka/modułu do nadbudowy. Potrafią one przewozić palety z towarem, kuwety wypełnione drobnymi detalami, a także gotowe produkty o rozmaitych gabarytach o masie do 1800 kg. Aby automatycznie pobierać/odkładać ładunki, MOBOT może być wyposażony w automatyczne rolki czy system unoszenia ładunku. W zależności od potrzeb jest w stanie współpracować z innym robotem, np. kobotem, jak też może zostać zintegrowany z ramieniem robotycznym, czego przykład stanowi MOBOT x Arm.
Więcej szczegółów dotyczących czujników Micro-Epsilon oraz robotów mobilnych MOBOT znajdą Państwo na stronie www.wobit.com.pl. Zapraszamy również do kontaktu ze specjalistami WObit, pod numerem tel. 61 22 27 422.
P.P.H. WObit E. J. Ober s.c.
Dęborzyce 16, 62-045 Pniewy
tel. 61 22 27 422
fax. 61 22 27 439
wobit@wobit.com.pl
www.wobit.com.pl
