Opel O3D: Изглед отгоре
O3D сензор
Визуалният сензор O3D302 на ifm представлява 3D камера с интегриран модул за оценка на изображението. Разделителната способност на PMD сензора за обработка на изображения е 176 на 132 пиксела.
За всеки от 23232-та пиксела сензорът предоставя точна стойност на разстоянието до 25 пъти в секунда. За разлика от лазерните скенери, 3D сензорът на ifm няма движещи се части. Ето защо той е особено здрав, малък и рентабилен.
Тъй като 3D изображението се оценява в сензора, външна оценка на изображението не е необходима. Разстоянието между скобата и сензора се оценява чрез дефинируеми позиции в изображението на камерата (наречени ROI, области на интерес). Интегрираният модул за оценка открива дали лостът за натягане е отворен или затворен. Събитията се прехвърлят към контролера чрез интегрирания Ethernet интерфейс чрез TCP/IP, PROFINET IO или EtherNet/IP. Може също да се предостави изображение от камерата в реално време.
Използвайки софтуера Vision Assistant, потребителят може лесно да настрой параметрите на сензора, да дефинира ROI или да конфигурира изходящата функция, например. Този софтуер се предлага както за компютри с Windows, така и за iPad устройства.
Няколко предварително подготвени ламаринени листа се заваряват заедно, за да образуват възел.
Насочване от горе надолу
Два от тези сензора са монтирани над заваръчната система, единият в зоната на поставяне (компонентът е поставен), другият в действителната зона на заваряване. И двата гледат отгоре надолу към ламарината, която ще се заварява и скобите в монтажното оборудване.
Фабиан Гула, приложен инженер за обработка на изображения и роботика в завода на Opel, обяснява функцията на сензорите: Използваме сензора за измерване на разстояние. За целта сме дефинирали няколко области на интерес, които засичаме. Първо скобата и нейните крайни положения, а след това наличието на компонента, т.е. присъства или не присъства. Можете, разбира се, да откриете това и с помощта на няколко едноизмерни фотоелектрични сензора, ако поставите по един сензор към всяка област. Предимството на O3D е, че имате нужда само от един сензор и след това можете да предефинирате ROI в софтуера. Подравнихме областите на интерес към крайните положения на скобите и детайлите и след това просто прилагаме измерването на разстоянието за откриване: Има ли компонент или Скобата достигнала ли е крайното си положение?
Снимка 1: 3D сензорът наблюдава едновременно няколко позиции. Снимка 2: Заваръчна система в зоната за небоядисани купета.
Икономия на разходи
Вместо няколко сензора, само един 3D сензор едновременно открива положението в няколко точки на оборудването. С помощта на визуалния сензор O3D, в това съоръжение приблизително 80% от конвенционалните сензори могат да бъдат заменени.
Има още по-голям потенциал за спестяване чрез намаляване на кабелите, принадлежностите за монтаж и входно/изходните точки на контролера.
Визуализация
За прозрачност в процеса, Opel монтира монитор за визуализация в съоръжението. Освен графична визуализация на процеса, O3D може да предостави и изображение в реално време.
Благодарение на изображението в реално време, ползата от сензора ifm е, че зададените крайни положения на скобите и компонентите се визуализират на изображението. Промяната на цвета от червено в зелено дава сигнал на оператора дали е поставен детайл и дали скобата е отворена или затворена.
Това не означава повече работа по програмиране, защото така или иначе параметрите на сензора трябва да бъдат зададени и изображението в реално време се предоставя от сензора.
Свободно място за монтаж: Сензори в областта на заваръчните държачи и стружки от заварката вече не са необходими.
Спестяване на пространство
Поради факта, че вместо няколко сензора, сега е необходим само един сензор за откриване на няколко положения и този сензор е монтиран високо над съоръжението, има предимства при изграждането на съоръжението.
Клаус Муг: "Използването на сензора O3D ни предоставя напълно нови възможности; например имаме повече пространство за изграждане и повече пространство за достъп до заваръчните държачи. Освен това можем да елиминираме податливостта към повреди на конвенционалните сензори. Тъй като сензорът е монтиран високо над зоната на заваряване, стружките от заваряване не могат да достигнат до него, което би го повредило с течение на времето, както това е възможно при конвенционалните сензори, монтирани близо до заваръчните държачи."
Снимка 1: Изображението в реално време от 3D сензора с цветно маркирани области на интерес. Снимка 2: Визуализацията осигурява прозрачност и показва на оператора стъпките на работа.
Перспективи
Опитът, направен в това първо съоръжение в Opel, като цяло е положителен. Това ще повлияе на бъдещото развитие в изграждането на съоръженията.
Визуалният сензор O3D беше въведен в тясно сътрудничество с разработчиците му.
Фабиан Гула: Сътрудничеството с ifm е много добро. Имахме няколко срещи директно с разработчиците. Така можахме да получим представа за важни факти, като например как работи сензорът?, на какво трябва да обърна внимание?, какъв размер трябва да бъде моята скоба, за да може да бъде надеждно открита?
Заключение
По-малко сензори, по-проста конструкция на съоръжението, без смущения поради стружки от заваряване визуалният сензор като система за наблюдение предоставя много предимства и значително намалява разходите на съоръжението. С визуален сензор могат да бъдат оборудвани и други производствени съоръжения и по този начин оптимизирани.
