Visão do robô:um guia que todo fabricante deve saber

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A cada ano, os robôs se tornam mais avançados e são designados para realizar tarefas mais complexas do que antes. Ao contrário do trabalho humano, eles não se cansam e são muito mais rápidos em suas operações. No entanto, à medida que são incorporados a processos mais industriais, há uma necessidade crescente de torná-los mais seguros para os espaços da fábrica e mais precisos em suas operações.

É a partir dessa necessidade de fazer robôs industriais mais ‘cientes’ de que os sistemas de visão do robô surgiram. O que traz a questão:o que são sistemas de visão robótica? Como eles funcionam e realmente tornam os robôs melhores? Aqui está uma análise detalhada de tudo isso e muito mais.

O que é Robot Vision?

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A visão do robô em um sentido leigo é um conceito que visa ajudar os robôs a enxergar. É um sistema composto por diferentes partes que permitem ao robô interpretar dados visuais em seu entorno. Essas partes incluem:

Câmeras- estes são montados no robô ou em seu espaço de trabalho e agem como os "olhos" do robô.

Iluminação especial - a iluminação mantém a área de trabalho e / ou objetos nos quais o robô está trabalhando iluminados para que a câmera possa capturá-los claramente

Software- este é um algoritmo de computador no qual todo o sistema de visão opera.

Como funciona a visão robótica?

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O funcionamento de um sistema de visão de robô é uma série de etapas que podem parecer demoradas, mas acontecem em segundos. Cada parte do sistema funciona em conjunto com a outra para tornar a "visão" possível. As etapas se desdobram da seguinte forma:

O robô recebe uma tarefa como a montagem de micro peças em uma placa de PCB. Para montar a peça certa no lugar certo, é necessária alta precisão e alguma orientação visual para regular seus movimentos conforme necessário.

A câmera é acionada para visualizar o envelope de trabalho ou a posição da peça e onde deve ser colocada.

A imagem capturada pela câmera é enviada ao controlador do robô, que a interpreta usando o algoritmo do computador.

A partir desta interpretação, um sinal de comando é retransmitido do controlador para o robô de montagem braço.

O comando é um código de instruções sobre que parte o braço do robô deve seguir entre a coleta da peça e onde deve colocá-la na placa do PCB.

A imagem capturada e retransmitida por um sistema de visão de robô não é apenas uma foto visual. Ele captura parâmetros como comprimento, largura e altura das peças. Esses detalhes são essenciais, pois ajudam o robô a diferenciar objetos diferentes e também informam como ele deve se posicionar, bem como a força necessária para executar as tarefas. Às vezes, para obter mais precisão, a triangulação a laser pode ser usada para derivar esses parâmetros. É um método mais preciso, pois os lasers contornam os objetos e seus tamanhos podem ser captados pela câmera.

A visão 3D é igualmente captada em sistemas de visão robótica. Embora siga o mesmo conceito de visão mencionado acima, ele oferece uma visão mais saudável de diferentes ângulos. No entanto, além das outras partes presentes em um sistema de visão de robô típico, um sistema de visão 3D inclui um scanner. É usado para analisar todas as 3 dimensões de uma peça ou envelope de trabalho e acionar o robô para agir de acordo. É mais avançado e eficaz do que a triangulação a laser.

Por que os fabricantes devem usar sistemas de visão robótica?

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O robô médio pode ser programado para executar tarefas de forma bastante eficaz com supervisão mínima. Na verdade, esse tem sido o caso na maioria das fábricas há algum tempo. Então, você deve estar se perguntando, é necessário integrar sistemas de visão de robôs em seus robôs? Isso agrega algum valor às operações do seu robô? A breve resposta para isso é sim. Aqui estão algumas das maneiras pelas quais seus robôs industriais seriam aprimorados por sistemas de visão de robôs.

Precisão - considere quão bem você executaria uma tarefa com os olhos vendados versus como você executaria com visão total. Este último é melhor, não é? Isso também se aplica a robôs. Embora possam contar com sensores para realizar tarefas, um sistema de visão os torna muito mais precisos na maneira como lidam com as peças e trabalham com elas.

Segurança - as capacidades visuais foram consideradas altamente eficazes para tornar os robôs mais seguros para os humanos trabalharem. A combinação de um sistema de visão robótico e sensores de segurança oferece dupla garantia de que o robô irá parar ou desacelerar quando sentir e ver um obstáculo em seu caminho.

Maior eficiência operacional quando um robô é equipado com um sistema de visão de robô, é mais adaptativo. Tome, por exemplo, um robô delta encarregado de classificar objetos que rolam em uma correia transportadora. Seu sistema de visão perceberia os objetos e a velocidade com que eles estão passando pelo sistema. Conforme o controlador interpreta esses dados visuais, ele sinaliza aos braços do robô para trabalhar a uma velocidade que corresponde à da correia convertida. Não haveria necessidade de iniciar e parar a correia para que o robô acompanhasse e isso aumenta a eficiência.

Melhor eficiência de custos - quando a eficiência operacional melhora, os custos de operação também diminuem. Além disso, a menor necessidade de supervisão e a menor necessidade de insumos extras, como paletes de posicionamento para apoiar a precisão do robô, reduzem os custos extras.

Maior valor- robôs que possuem sistemas de visão robótica podem fazer mais, o que agrega mais valor ao robô. Considerando que você pode ter usado um robô SCARA para montar apenas peças, um sistema de visão pode ser configurado para realizar a inspeção de qualidade após a montagem.

Aplicativos de visão de robô

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Exemplos de aplicação industrial de sistemas de visão robótica incluem:

Armazéns automatizados- robôs de armazém automatizados equipados com sistemas de visão robótica, são usados para coletar e entregar pacotes de várias partes de um depósito ao pessoal. Os sistemas de visão eliminam a necessidade de proprietários de depósitos traçarem caminhos específicos para os robôs. Ajuda a mitigar custos de automação e torna o robô mais flexível em suas operações.

Classificando- a classificação de mercadorias em uma linha de manufatura se torna mais precisa e eficiente quando os robôs podem identificar produtos exclusivos usando um sistema visível. Também os torna mais rápidos e reduz o desperdício e os erros que costumam ocorrer quando um robô está trabalhando "às cegas".

Escolha e coloque , Paletização - ser capaz de ver as peças e ajustar sua posição de acordo, faz com que os robôs executem a paletização e as tarefas de coleta e colocação. O sistema de visão também elimina a necessidade de sistemas de suporte adicionais, como paletes de posicionamento.

Farmácias automatizadas- sistemas robóticos equipados com sistemas de visão agora estão sendo usados para dispensar prescrições em farmácias automotivas. O sistema de visão captura a prescrição, envia a imagem para o controlador que então move um copo de prescrição para o distribuidor correspondente do comprimido solicitado. É rápido, econômico e muito preciso.

Inspeções de materiais- isso funciona especialmente bem quando o sistema de visão do robô tem um scanner, pois verifica cada produto para detectar falhas. Isso torna a inspeção de qualidade mais rápida e precisa, pois a varredura pode detectar falhas que o olho humano poderia facilmente perder.

Fatores a considerar ao investir em um sistema de visão de robô

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O conceito de visão de um robô é basicamente o mesmo, mas seria essencial procurar um provedor de serviços confiável. Considere que este é um novo conceito que pode precisar ser personalizado para seus robôs e para toda a configuração de fábrica. Além disso, sua equipe pode precisar de alguma orientação para se adaptar a este modo de operação do robô. Uma empresa de sistemas de visão robótica que possa ajudá-lo a fazer essa transição sem problemas seria uma vantagem.

Além disso, pondere as aplicações industriais você pretende incorporar os sistemas de visão do robô ao escolher entre opções como 3D e outras. Se as operações forem complexas, talvez você precise de sistemas de visão tão extensos. No entanto, para operações básicas como escolher e colocar, um sistema de visão complexo seria subutilizado e, portanto, ineficiente em termos de custo.

Sobre compatibilidade, certifique-se de consultar a empresa do sistema de visão do robô para saber se o espaço de sua fábrica seria compatível com um sistema de visão. Isso seria especialmente preocupante se as câmeras fossem montadas dentro do envelope de trabalho e não na estrutura do robô. Isso pode não necessariamente tornar sua fábrica inelegível para o sistema, mas você pode ter que reorganizar o espaço e ajustar a iluminação.

Desafios dos sistemas de visão robótica

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Investir em sistemas de visão robótica é um empreendimento caro. Dado que os sistemas são relativamente novos no mercado, um de qualidade pode custar-lhe uma quantia significativa de dinheiro. Isso se soma aos custos de manutenção, bem como algumas mudanças estruturais que você pode ter que fazer em seu espaço de fábrica. Este é um desafio que muitas vezes torna esses sistemas inacessíveis aos fabricantes que operam dentro de restrições orçamentárias.

Programar sistemas de visão de robôs também pode ser bastante complexo. Eles não são uma solução plug-and-play. No caso de seu provedor de serviços não estar interessado no serviço pós-venda, você pode precisar contratar especialistas para colocar o sistema funcionando como deveria. Além disso, haverá um período de ajuste, pois os robôs começarão a operar de forma um pouco diferente do que antes, após a instalação do sistema de visão. Algumas paradas de produção são esperadas antes que toda a configuração comece a funcionar com eficiência.

Conclusão

Os robôs são feitos à semelhança de seres humanos. Portanto, é natural que eles tenham um círculo completo e se tornado capazes de identificar e interpretar dados visuais de maneira única. Como fabricante, isso seria um investimento de valor agregado em suas operações industriais. No entanto, um sistema de visão de robô também é tão eficaz quanto os robôs que você possui. Se você está mudando para a automação robótica, comece envolvendo o fabricante de robôs industriais certo antes de passar para os sistemas de visão robótica.

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