Roboty Delta Electronics w aplikacjach pick&place

Wykorzystanie robotów w aplikacjach pobierania detali z taśmy transportera pozwala na zastąpienie pracowników w monotonnych oraz nużących zajęciach.

Przy tego typu aplikacjach robot może pobierać detale w systemie start-stop, gdzie przed pobraniem produktu transporter jest zatrzymany bądź drugim rozwiązaniem może być pobranie produktu przez robota, który synchronizuje końcówkę ramienia z jadącą taśmą transportera. Drugi sposób jest stosowany w aplikacjach, gdzie m.in. wymagane jest podniesienie wydajności pracy linii produkcyjnej. W tym wypadku, należy mieć na uwadze, że pobranie poruszającego się elementu będzie trudniejsze od operacji na produkcie statycznym.

Aby robot był w stanie pobrać przedmioty z przemieszczającej się taśmy transportera, musi bezbłędnie zlokalizować położenie tych detali. Robot potrzebuje „wiedzieć” z jaką prędkością porusza się transporter, w którym miejscu oraz jaki kąt obrotu ma detal, który ma być pobrany. Oznacza to, że aplikacja musi być wyposażona w układ, który prześle pozycję oraz orientację detali. Ponadto, robot potrzebuje informacji o przemieszeniu poruszającej się taśmy transportera wraz z detalem. Robot otrzymując te informacje będzie potrafił zsynchronizować końcówkę robota ( chwytak) z położeniem detalu znajdującym się na przemieszczającej się taśmie transportera i precyzyjnego chwycenia tego detalu.

Najczęściej w tego typu aplikacjach, stosowane są kamery 2D do określenia położenia oraz orientacji produktów znajdujących się na taśmie transportera, natomiast ruch taśmy transportera jest stale śledzony przez enkoder. W efekcie, niezależnie od zmieniającej się prędkości przesuwania się taśmy transportera, robot będzie w stanie precyzyjnie pobrać detal.

Do realizacji tego zadania, robot musi być wyposażony w zabudowane na kontrolerze rozwiązania hardware-owe jak również posiadać możliwości programistyczne.

Delta Electronics, która jest korporacją wywodzącą się z Tajwanu, z fabrykami oraz przedstawicielstwami na całym świecie, dostarcza szeroki zakres technologii przemysłowych, w tym roboty typu scara oraz 6-osiowe. Roboty Delty Electronics posiadają dedykowane funkcje do stosowania w aplikacji pobierania detali z transportera w sposób ciągły. Układy do śledzenie przenośników, przetwarzanie obrazów oraz robot są dostarczane przez jednego producenta. Pozwala to uzyskać maksymalna elastyczność programowania z jednej strony, natomiast z drugiej zapewnia bezproblemową integrację wszystkich tych urządzeń.

Kontroler robota Delta Electronics nie wymaga instalowania żadnych dodatkowych kart, aby zrealizować funkcję śledzenia transportera. Posiada zabudowany port dedykowany do podłączenia enkodera umieszonego na taśmie transportera. Nad taśmą transportera umieszczona jest kamera systemu wizyjnego połączona ze swoim kontrolerem. Kontroler systemu wizyjnego połączony jest natomiast z robotem poprzez sieć komunikacyjną.

System wizyjny wykrywając obiekt w swoim polu widzenia, przesyła współrzędne X, Y oraz kąt obrotu znalezionego detalu do kontrolera robota. Jednocześnie, robot zaczyna zliczanie przychodzących impulsów z enkodera. Niezależnie od prędkości poruszania się taśmy transportera, robot zliczając impulsy z enkodera, „zna” drogę oraz prędkość, którą pokonał detalu. Jeżeli system wizyjny znajdzie więcej niż 1 detal w swoim polu widzenia to robot będzie kolejkował te pozycje i pobierze detale w zdefiniowanej wcześniej kolejności.

Możliwości sprzętowe Delta Electronics pozwalają również na zbudowanie układu, gdzie nad taśmą transportera znajduje jedna kamera oraz za kamerą umieszczonych jest kilka robotów. W takim układzie, system oparty o produkty Delta Electronics kolejkuje pozycje niepobranych detali i przesyła do kolejnego robota, tak aby wszystkie produkty zostały zebrane z taśmy transportera.

Programowanie robota Delta Electronics

Programowanie robotów Delta Electronics odbywa się przy wykorzystaniu darmowego oprogramowania, które udostępnia użytkownikowi języki zgodne ze standardem IEC61131-3, bloki funkcyjne języka PLCopen oraz dodatkowo język Delta Robot Languages.

Dodawanie punktów do projektu możliwe jest za pomocą komputera, tabletu, panelu operatorskiego oraz uczenia robota w przypadku rozwiązania typu scara, tj. przesuwania manualnie ramienia robota i zapamiętywania w projekcie aktualnego położenia.

W trakcie tworzenia projektu, programista wspierany jest listą gotowych instrukcji wraz z opisem ich parametrów. Dodatkowo, oprogramowanie udostępnia podgląd stanów wejść oraz wyjść w trakcie pracy robota, oraz pozwala na bezpośredni kontakt z serwisem niezależnie w której części świata pracuje robot.

Konfiguracja funkcji conveyor tracking

Programistę robota wspiera dedykowany konfigurator przygotowany przez producenta do tego typu aplikacji. Nie jest wymagane pisanie programu obsługującego nadążanie za transporterem, ponieważ program jest tworzony w automatyczny sposób na podstawie przeprowadzenia kilku czynności związanych z ustaleniem miejsca pobrania produktu, ilości impulsów przypadających na daną drogę transportera oraz skalowania obrazu z kamery na współrzędne robota. Konfigurator „prowadzi” krok po kroku programistę, nie wymagając zagłębiania się w szczegóły programowania.

Konfiguracja systemu wizyjnego

Implementacja systemu wizyjnego Delty Electronics w tej aplikacji jest bardzo prosta. Producent przygotował funkcjonalność, która przelicza piksele na układ współrzędnych robota. Wyznaczenie przeniesienia układu współrzędnych kamery na układ współrzędnych robota nie wymaga od użytkownika specjalistycznej wiedzy ponieważ w samym kontrolerze systemu wizyjnego zostały przygotowane dedykowane narzędzia pokazujące krok po kroku jak przeprowadzić tę procedurę.

Aby ustawić znalezienie danego detalu w polu widzenia kamery, użytkownik posługuje się zabudowanymi w kontrolerze systemu wizyjnego metodami analizy obrazu. Skraca to czas ustawienia systemu wizyjnego.

Ostatnim etapem przygotowania systemu wizyjnego pod współpracę z robotem jest określenie kolejności wysyłania współrzędnych znalezionych detali do robota, tzn. jeżeli kamera znajdzie więcej niż jeden detal w polu widzenia, to w jakiej kolejności robot będzie miał pobrać te detale.

Konfiguracja komunikacji systemu wizyjnego z kontrolerem robota

Nie ma również potrzeby programować komunikacji między systemem wizyjnym a kontrolerem robota. Funkcjonalność ta jest przygotowana przez producenta sprzętu. Pozostaje tylko zdefiniowanie podstawowych parametrów komunikacji takich jak adresy IP w przypadku Modbusa TCP/IP. Adresy komunikacji są pre-definiowane w kontrolerze robota i system wizyjny przesyła współrzędne znalezionego produktu, a kontroler w automatyczny sposób kolejkuje współrzędne kolejnych detali.

Kontroler robota

Kontroler jest dostarczany wraz z robotem i przewodami mocy oraz enkoderów. Typowe dla Delta Electronics jest dostarczenie sprzętu z pełną funkcjonalnością bez dodatkowych opłat licencyjnych oraz sprzętowych.

Kontroler może zostać rozszerzony o dodatkowe osie serwonapędów. Dodatkowo, zabudowane wejście na sygnał enkodera pozwala na zliczanie impulsów z zewnętrznego enkodera w sposób hardware-owy, tj. z pominięciem skanu programu.

Bez problemu podłączymy również bezpieczeństwo do certyfikowanego wejścia na kontrolerze robota.

Na pokładzie kontrolera mamy do dyspozycji porty komunikacyjne, takie jak Modbus TCP/IP, Modbus RTU/ASCII, DMCNet oraz USB.

Roboty Delta Electronics są szeroko stosowane w przemyśle elektronicznym, metalowym, farmaceutycznym, kosmetycznym, obuwniczym oraz spożywczym.

Od roku 2010 InduProgress jest oficjalnym i wyłącznym dystrybutorem automatyki przemysłowej firmy Delta Electronics w Polsce. Zespół Induprogress zapewnia wsparcie aplikacyjne oraz serwisowe na terenie Polski, natomiast producent poprzez sieć swoich filii  na całym świecie dba aby żaden z produktów Delty Electronics nie pozostał bez opieki gwarancyjnej i posprzedażowej.

Zespół Indurogress jest przeszkolony z prowadzenia przeglądów serwisowych robotów Delta Electronics. Magazyn znajduje się na terenie Polski, co daję również gwarancję udostępnienie robota zastępczego na czas usuwania usterek.

W siedzibie firmy posiadamy stanowisko testowe wyposażone w różne typy robotów, system wizyjny z dostępem do różnych kamer, transporter oraz różnego typu chwytakami. Prowadzimy bezpłatne testy na produktach przesłanych przez Klientów, sprawdzając czy projekt jest możliwy do zrealizowania oraz podając rzeczywisty czas cyklu. Rezultatem jest przesłany przez nas raport oraz film z testów.

Możliwości sprzętowe oraz programistyczne pozwalają na wykorzystanie robotów Delta Electronics w aplikacjach pobierania produktów z synchronizacją chwytaka z poruszającą się taśmą transportera.

Korzyści wynikające, z wykorzystania produktów Delta Electronics:

• pełna funkcjonalność robota bez konieczności zakupu dodatkowych płatnych licencji czy dodatkowych kart umożliwiających obsługę funkcjonalności „nadążania za transporterem”

• system zbudowany z urządzeń jednego producenta - > pełna kompatybilność i prostota skomunikowania ze sobą urządzeń

• bezpłatny konfigurator aplikacji typu conveyor tracking - > redukcja kosztów pracy nad projektem

• darmowe oprogramowanie do każdego ze sprzętu Delta Electronics

• sprzęt dostępny z magazynu w Polsce oraz Holandii

• pełne wsparcie programistyczne oraz serwisowe Inżynierów Indupogress w Polsce