Opel O3D:俯視圖
O3D 感測器
ifm 的 O3D302 視覺感測器是包含整合影像評估的 3D 攝像頭。PMD 影像感測器的解析度為 176 × 132 像素。
對於 23232 個像素點中的每一個像素點,感測器均提供精確的距離值 - 每秒高達 25 次。與雷射掃描儀相比,ifm 3D 感測器沒有移動部件。因此,它尤為堅固、小巧且富有成本效益。
由於 3D 影像在感測器中進行評估,因此不需要外部影像評估。夾具和感測器之間的距離透過攝像頭影像中的可定義位置 (稱為感興趣區域 (ROI)) 來評估。整合評估偵測拉桿是「開啟」還是「關閉」。事件透過 TCP/IP、PROFINET IO 或以太網路/IP,利用整合的以太網路介面傳輸到控制器。還可以提供即時攝像頭影像。
例如,使用「Vision Assistant」軟體,使用者可以輕鬆地設定感測器參數、定義 ROI 或設定輸出功能。該軟體適用於 Windows 個人電腦,亦適用於 ipad。
高處俯視,盡收眼底
這些感測器的其中兩個安裝在焊接系統上方,一個安裝在放置區域 (組件放置),另一個安裝在實際焊接區域。這兩個感測器均俯視待焊接的金屬板以及安裝設備中的夾具。
Opel 工廠建設影像處理和機器人應用工程師 Fabian Gulla 這樣解釋感測器的功能:「我們使用感測器進行距離測量。為此,我們定義了我們偵測的幾個感興趣區域。先是夾具及其末端位置,然後是組件本身,即存在或不存在。當然,如果將一個感測器對準每個區域,也可以使用多個一維光電感測器來偵測。O3D 的優勢是只需要一個感測器,然後可以在軟體中重新定義 ROI。我們已經將 ROI 對準夾具和工件的末端位置,然後我們只需利用距離測量進行偵測:『有沒有組件?』,或者『夾具是否到達末端位置?』」
照片 1:3D 感測器同時監控多個位置。照片 2:白車身區域焊接系統。
節省成本
僅一個 3D 感測器同時偵測設備中多個點的位置,而無需多個感測器。使用 O3D 視覺感測器,該廠房大約 80% 的傳統感測器都可以更換掉。
透過減少配線、安裝配件和控制器輸入輸出點,還有更多的節約潛力。
可視化
為了提高流程透明度,Opel 安裝了監控器,以實現廠房可視化。除了圖形流程可視化之外,O3D 還可以提供即時影像。
多虧即時影像,ifm 感測器展現了它的優勢:我們為夾具和組件指定了末端位置,這些在影像中均已實現可視化。紅綠顏色變化提示操作員是否已放置工件,以及夾具處於打開還是關閉狀態。
這並不意味著更多的程式設計工作,因為無論如何都必須設定感測器參數,而即時影像由感測器提供。
自由安裝空間:焊接舌和飛濺區域不再需要感測器。
節省空間
由於不再需要多個感測器,現在只需要一個感測器即可偵測多個位置,而且該感測器安裝在廠房的高處,這對於廠房的建設是有益處的。
Claus Moog:「使用 O3D 感測器讓我們擁有了全新的可能性;例如,我們有更多的建設空間,以及更多的焊接舌檢修空間。」此外,我們無需擔心像傳統感測器那樣容易發生故障。由於感測器安裝在焊接區域上方較高的位置,焊接濺漬無法到達該處,若是靠近焊接舌安裝的傳統感測器,則隨著時間的推移會損壞感測器。」
照片 1:3D 感測器感興趣區域即時影像用彩色標記。照片 2:可視化確保透明度,並向操作員指示操作步驟。
前景
Opel 這家先鋒工廠的經驗總體上是積極有益的。這將影響工廠建設的未來發展。
O3D 視覺感測器是在與視覺感測器開發人員的密切合作下推出的。
Fabian Gulla: 「與 ifm 合作非常棒。我們與開發人員直接進行了多次會面。所以,我們可以深入了解一些重要的發現,比如『感測器是如何工作的?』、『我需要注意什麼?』、『我的夾具必須多大才能可靠地進行偵測?』」
結論
更少的感測器、更簡單的工廠建設,沒有由於焊接飛濺導致的干擾 - 視覺感測器作為一個監測系統展現了眾多優勢,顯著降低了工廠的成本。其他生產工廠也可以配備視覺感測器,從而得以優化。