Over robot visionsystemen bestaan heel wat misverstanden. Vaak denkt men dat de integratie van een visionsysteem complex, duur en moeilijk is. Daarnaast worden er vraagtekens gezet bij de betrouwbaarheid. Dankzij de opkomst van nieuwe technologieën zoals machine learning en artificial intelligence dalen de kosten en is het veel toegankelijker geworden om vision toe te passen. Hoe werk robot vision? En wat kun je ermee?
Hoe werkt robot vision?
Robot vision werkt door één of meerder camera’s te integreren in het robotsysteem. Aan het uiteinde van de robotarm wordt een camera gemonteerd die fungeert als ‘het oog’ van de machine. Het kan ook zijn dat de camera los van de robot wordt geplaatst. Deze camera’s en de bijbehorende software kunnen objecten herkennen en barcodes en QR-codes scannen. Tijdens het programmeren leert de robot objecten en codes te identificeren waarmee die moet werken. Hiervan worden 2D- of 3D-scans gemaakt, die worden opgeslagen in de software. Vervolgens is het mogelijk daar specifieke taken aan toe te kennen.
De mogelijkheden van robot vision
Door een geïntegreerd visionsysteem ontstaan er een aantal mogelijkheden voor robots die er daarvoor niet waren. Zo kunnen robot die uitgerust zijn met een camera optische inspecties uitvoeren, objecten sorteren en metingen uitvoeren.
Een robot zou dus aan het eind van een assemblageproces kunnen zien of de producten goed geassembleerd zijn. Een mooi voorbeeld daarvan is de inspectie van een moederbord nadat die is gesoldeerd. Dankzij Artificial Intelligence leert de robot wanneer een product wel of niet aan de kwaliteitseisen voldoet om ze vervolgens te sorteren. Sorteren kan ook op basis van QR- of barcode, iets wat goed van pas kan komen binnen logistieke processen. De robot zou bijvoorbeeld aan de hand van de code op een doos kunnen leren op welke pallet die gestapeld moet worden.
Voordelen van vision
Naast het feit dat de robot een aantal nieuwe taken leert, heeft vision ook een aantal voordelen voor gebruikelijke taken. Bijvoorbeeld bij de set-up van een relatief simpele pick-and-place. De grootste uitdaging om zo’n set-up werkend te krijgen, is dat de objecten steeds op exact dezelfde manier en op dezelfde plek aan de robot worden aangeboden. Dit betekent dat er apparaten of constructies toegevoegd moeten worden, zoals een feeding system, zodat willekeur wordt voorkomen en de robots precies weten waar het object zich bevindt.
De robot kan dankzij vision zien waar de producten zich bevinden. Een gestandaardiseerde aanvoer is dan niet essentieel en objecten zouden in bulk aan de robot aangevoerd kunnen worden. Bin picking is hier een voorbeeld van.
En wat als de aanvoer gestandaardiseerd verloopt, maar er met verschillende soorten objecten in verschillende vormen gewerkt moet worden? Of wat als de oplage in kleinere aantallen is en er vaak van product gewisseld wordt? Dan is het van belang dat de robot snel omgezet kan worden en nieuwe objecten kan oppakken en herkennen. Dat kan met vision. Het is zelfs mogelijk om te schakelen tussen onderdelen en producten op dezelfde lijn. Doordat de robot het object herkent, weet die wat de volgende stap is in het proces. Dit biedt meer flexibiliteit om verschillende eenheden op dezelfde lijn te bouwen zonder dat een "blinde" robot die telkens hetzelfde verwacht, opnieuw moet worden geprogrammeerd.
Verschillende cameratypen
Als het besluit is genomen om met robot vision aan de slag te gaan, is het goed om te kijken naar wat er precies nodig is want niet alle vision-oplossingen zijn hetzelfde. Het verschil zit hem in kosten, flexibiliteit, gebruiksgemak en softwaremogelijkheden. Er zijn twee soorten cameratypen; 2D, 3D.
2D camera’s zijn het goedkoopste, maar daarmee qua functies ook het minst uitgebreid. Ze kunnen de lengte en breedte van een object bepalen, maar zijn niet in staat om de hoogte te bepalen. Binnen deze beperkingen zijn ze wel heel betrouwbaar.
3D camera’s kunnen alle drie de dimensies (lengte, breedte, hoogte) bepalen. Dit geeft de robot tal van mogelijkheden, maar hier hangt wel een prijskaartje aan. 3D-camera’s zijn de duurste op de markt en qua betrouwbaarheid zijn ze iets minder sterk dan de 2D-camera. Omdat een 3D-camera hoogte kan bepalen is het ideaal voor producten die in hoogte verschillen, of voor het stapelen van producten. Denk aan palletiseren of het inpakken van dozen.
Niet alle vision systemen zijn hetzelfde. Sommige systemen zijn makkelijker in te stellen en te kalibreren dan andere. Ook zijn er visionsystemen die direct op de cobot gemonteerd moeten worden, wat beperkingen met zich meebrengt, terwijl andere los van de robot kunnen werken.
Built-in vision
De collaboratieve robots van Techman Robot zijn uniek op de markt, want zij hebben een ingebouwd vision systeem. Deze zijn zowel in de hardware als de software geïntegreerd. Functies als patroonvergelijking, lokalisatie van objecten, barcode scanning en kleurherkenning zijn daardoor relatief eenvoudig te programmeren met een Techman.
WiredWorkers is gespecialiseerd in het integreren van robot vision en gecertificeerd integrator van de Techman Robot. Wil je meer weten over hoe vision en collaboratieve robots kunnen bijdragen aan het optimaliseren van jouw productieproces? Neem contact met ons op of plan een gratis cobot adviesgesprek in.
