Kontrola procesu produkcyjnego. SmartCamera BVS firmy Balluff w praktycznym ujęciu

SmartCamera Balluff idealnie sprawdza się w trudnych warunkach przemysłowych oraz pozwala na tworzenie rozwiązań na miarę Przemysłu 4.0. Bogaty wachlarz jej możliwości został już przedstawiony w artykule na blogu firmowym Balluff www.innovatingautomation.pl. Poniżej przedstawiamy przykładową aplikację, która łączy wykorzystanie robota przemysłowego i inteligentnej kamery do sortowania guzików. Aplikacja może jednak oczywiście znaleźć zastosowanie w odniesieniu do szerszego spektrum produktów.

Sortowanie – wyzwania

Istotą wzbogacenia procesu sortowania o elementy z zakresu automatyki przemysłowej, jest połączenie systemu przetwarzania obrazu (identyfikacja obiektów) z systemem chwytaków robota – właśnie na tym polega najważniejsze wyzwanie dla firmy Balluff. W automatyce kluczowym parametrem jest szybkość i pewność działania oraz przetwarzanie i wysyłanie informacji. Zastosowanie najnowszej technologii oraz wykorzystanie wieloletniego doświadczenia firmy Balluff sprawia, że SmartCamera staje się optymalnym wyborem.

Oprócz wyboru odpowiedniego narzędzia (SmartCamera BVS) oraz zespolenia go z innymi maszynami i robotami wchodzącymi w skład linii produkcyjnej, wyzwaniem jest również dobór odpowiedniego oświetlenia do zrealizowania aplikacji oraz uczynienie całego procesu możliwie najbardziej bezobsługowym. Realizacja tych wyzwań ma oczywiście na celu optymalizację procesów produkcji, w tym skrócenie czasu sortowania oraz minimalizowanie kosztów przeprowadzania całej aplikacji.

Inteligentna kamera w trakcie pracy

Aplikacja sortowania guzików według wielkości i kształtu została zrealizowana w warunkach odzwierciedlających rzeczywistą linię produkcyjną. Do przygotowania wykorzystano przenośnik taśmowy, nad którym wodległości kilkudziesięciu centymetrów zainstalowana została SmartCamera Balluff. Wysokość instalacji urządzenia może być dostosowana do warunków otoczenia danej aplikacji, a właściwe pole widzenia jest zapewnione dzięki doborowi odpowiedniego obiektywu z szerokiej oferty akcesoriów. SmartCamera umożliwia bezpośrednie podłączenie oświetlacza do jednego z portów zlokalizowanych na dolnej ścianie obudowy. Możliwe jest także podłączenie go do zewnętrznego źródła zasilania, dzięki czemu oświetlacz pracuje niezależnie w trybie ciągłym – to odpowiedź firmy Balluff na jedno z wcześniej przywołanych wyzwań, stawianych tego typu urządzeniom.

Na makiecie znajduje się pięć rodzajów guzików różnej wielkości i kształtu. Pierwszym krokiem jest „zapamiętanie” każdego z nich przez inteligentną kamerę, przy użyciu prostego oraz intuicyjnego interfejsu BVS Cockpit. Dostęp do niego uzyskuje się przez przeglądarkę internetową, wpisując adres urządzenia. Oprogramowanie nie jest skomplikowane, a głównym założeniem przy jego tworzeniu była prostota obsługi. Użytkownik nie musi być więc ekspertem od przetwarzania obrazu – to z kolei odpowiedź na wyzwanie dotyczące prostoty obsługi urządzenia.

Makieta z rozrzuconymi losowo na całym obszarze 15 guzikami porusza się na przenośniku taśmowym. Czujnik optoelektroniczny emituje wiązkę światła i reaguje na obiekty, które pojawiają się w jego polu widzenia. Wmomencie wykrycia makiety przenośnik taśmowy zostaje zatrzymany, tak aby makieta znalazła się idealnie w polu widzenia SmartCamery BVS. Następnie rozpoczyna się „inspekcja”, czyli uruchomiony zostaje wcześniej zdefiniowany program. Warto zauważyć, że kąt ułożenia makiety nie wpływa na wynik końcowy. W trybie monitorowania uruchomiony jest program inspekcji rozpoznający jeden rodzaj guzika.

Każdy kolejny guzik jest identyfikowany pojedynczo, a dane o jego położeniu przesyłane są siecią Profinet do sterownika PLC, który następnie przesyła je do robota. Manipulator sięga kolejno po guziki określonego typu rozmieszczone na makiecie i wkłada je do jednego otworu. W chwili, gdy SmartCamera rozpozna wszystkie guziki jednego rodzaju, przenośnik taśmowy zostaje ponownie uruchomiony i następuje zmiana programu inspekcji w kamerze, który bierze pod uwagę kolejny typ guzika.

Proces trwa do momentu, aż kamera nie będzie w stanie rozpoznać żadnego obiektu. Oznacza to, że wszystkie guziki zostały prawidłowo posortowane. Taki system pracy SmartCamery Balluff umożliwia sprzężenie ze sobą inspekcji wizyjnej oraz elementów wykonawczych, co ogranicza konieczność udziału pracowników w procesie sortowania guzików (lub innych produktów).

Zalety kontroli produkcji przy użyciu inteligentnej kamery

Rozpoznawanie obiektów to jedno z narzędzi SmartCamery firmy Balluff. Zakres pracy urządzenia nie kończy się na identyfikacji, lecz obejmuje szerokie spektrum działania (m.in. odczyt kodów kreskowych, kodów 2D lub tekstu, analizę jasności, konturu przedmiotu oraz pomiary jego gabarytów). Wszystkie narzędzia, dostępne z poziomu przejrzystego interfejsu BVS Cockpit, pozwalają tworzyć efektywne rozwiązania w procesach produkcyjnych.

Oprócz prostoty działania urządzenia, która gwarantuje minimalizację konieczności obsługi linii produkcyjnej w zakresie sortowania przez pracowników), zaletą jest również oszczędność czasu trwania procesu. Jeśli do tej pory sortowanie produktów odbywało się manualnie, to różnica w czasie pracy będzie znacząca. Dodatkowo trwała obudowa urządzenia umożliwia pracę w trudnych warunkach i minimalizuje konieczność konserwacji, co z kolei przekłada się na oszczędności finansowe. Sortowanie przy użyciu inteligentnej kamery jest ponadto niezwykle precyzyjne, a błędy podczas tego procesu praktycznie nie występują. Wpływa to na wydajność zakładu produkcyjnego oraz na wysoką jakość produktu końcowego.

BALLUFF Sp. z o.o.
ul. Graniczna 21A 
54-516 Wrocław
e-mail: balluff@balluff.pl
tel. 71 382 09 00 
fax 71 338 49 30
www.balluff.pl

źródło: Automatyka 10/2018