Opel – O3D: Вид зверху
O3D датчик
Датчик бачення O3D302 від ifm - це 3D камера з інтегрованою оцінкою зображень. Роздільна здатність датчика зображення PMD становить 176 на 132 пікселя.
Для кожного з 23 232 пікселів датчик передає точне значення відстані - до 25 разів на секунду. На відміну від лазерних сканерів, 3D датчик ifm не має рухомих частин. Тому він особливо міцний, невеликий і економічно вигідний.
Оскільки 3D зображення оцінюється в датчику, зовнішня оцінка зображення не потрібна. Відстань між затискачем і датчиком оцінюється через визначені позиції на зображенні камери (так званий ROI, область інтересу). Інтегрована оцінка визначає, чи є важіль натягу "відкритим" або "закритим". Події передаються на контролер, використовуючи вбудований Ethernet інтерфейсу через TCP/IP, PROFINET IO або EtherNet/IP. Зображення в реальному часі з камери також може бути надано.
Використовуючи програмне забезпечення "Vision Assistant", користувач може легко встановити параметри датчика, визначити ROI або, наприклад, налаштувати функцію виведення. Це програмне забезпечення доступне як для ПК з Windows, так і для iPad.
Кілька підготовлених пластин листового металу зварюються разом, утворюючи підвузол.
Дивлячись зверху вниз
Два з цих датчиків встановлюються над зварювальною системою, один в зоні розміщення (розміщеного компонента), інший - в зоні зварювання. Обидва дивляться зверху вниз на листовий метал, що зварюється, і на свої затискачі в монтажному обладнанні.
Фабіан Гулла, прикладний інженер з обробки зображень та робототехніки в будівництві заводів Opel, пояснює функції датчиків: "Ми використовуємо датчик для вимірювання відстані. Для цього ми визначили кілька областей, які нас цікавлять і які ми виявляємо. З одного боку, це затискачі та їх кінцеві положення, з іншого боку, це сам компонент, тобто присутній чи не присутній. Звичайно, ви також можете виявити це за допомогою декількох одновимірних фотоелектричних датчиків, якщо налаштуєте один датчик на кожну ділянку. Перевага O3D полягає в тому, що вам потрібен лише один датчик, а потім можна перевизначати ROI у програмному забезпеченні. Ми вирівняли ROI за кінцевими положеннями затискачів і заготовок, а потім просто використовуємо вимірювання відстані для виявлення: 'Чи присутній компонент' або 'Чи досягнув затискач кінцевого положення?' "
Зображення 1: 3D-датчик одночасно контролює кілька положень. Зображення 2: Система зварювання в зоні кузова в білому.
Економія коштів
Замість багатьох датчиків лише один 3D датчик одночасно визначає положення в декількох точках обладнання. За допомогою датчика бачення O3D приблизно 80 % звичайних датчиків можуть бути замінені на цій установці.
Існує ще більший потенціал економії за рахунок зменшення кількості кабелів, монтажних аксесуарів та I/O точок на контролері.
Візуалізація
Для прозорості процесу Opel встановив на установці монітор для візуалізації. Окрім графічної візуалізації процесу, O3D також може надавати живе зображення.
Завдяки живому зображенню перевага датчика ifm полягає в тому, що ми призначили кінцеві позиції затискачам і компонентам, які візуалізуються на зображенні. Зміна червоно-зеленого кольору сигналізує оператору про те, чи була заготовка встановлена та чи є затискач відкритий або закритий.
Це не означає більше роботи з програмування, тому що параметри датчика все одно повинні бути встановлені, а живе зображення забезпечує датчик."
Вільний простір для встановлення: Більше не потрібні датчики в зоні зварювальних язиків і зварювальних бризок.
Економія простору
Завдяки тому, що замість декількох датчиків тепер потрібен лише один датчик для виявлення декількох положень і цей датчик встановлюється високо над установою, з'являються переваги для конструкції установки.
Клаус Муг: "Використання O3D датчика дає нам абсолютно нові можливості; наприклад, у нас більше будівельного простору і більше місця для доступу до зварювальних язиків. Крім того, ми можемо усунути схильність до виходу з ладу звичайних датчиків. Оскільки датчик встановлений високо над зоною зварювання, зварювальні бризки не потрапляють на нього, що з часом може призвести до його пошкодження, як це можливо зі звичайними датчиками, встановленими близько до зварювальних язиків."
Зображення 1: Живе зображення 3D датчика з областями інтересу, позначеними кольором. Зображення 2: Візуалізація забезпечує прозорість і вказує оператору кроки роботи.
Перспективи
Досвід, отриманий Opel на цьому пілотному заводі, був цілком позитивним. Це матиме вплив на майбутні розробки заводської техніки.
O3D датчик бачення був впроваджений у тісній співпраці з розробниками датчика бачення.
Фабіан Гулла: "Співпраця з ifm дуже хороша. У нас було кілька зустрічей безпосередньо з розробниками. Тож, ми змогли отримати уявлення про такі важливі результати, як "як працює датчик?", "на що я повинен звернути увагу?", "якого розміру повинен бути мій затискач, щоб його можна було надійно виявити'?"
Висновок
Менше датчиків, простіша конструкція установки, відсутність перешкод через зварювальні бризки - датчик бачення як система моніторингу забезпечує численні переваги та значно знижує вартість установки. Інші виробничі установки також можуть бути оснащені датчиком бачення і таким чином оптимізовані.
