1. Startside
  2. Applikationsrapport: O3D – detektering oppefra

O3D – detektering oppefra

Bilproducenten Opel i Rüsselsheim anvender innovativ teknologi i produktionen. Ved en svejserobot bliver forskellige udstansede og dybtrukne metalplader svejst sammen så de former karrosseriet.

Et 3D kamera overvåger plademetaldelenes position og fastgørelse.

O3D sensoren

ifm's O3D302 vision-sensor er et 3D kamera med integreret billed-evaluering. Kameraets opløsning er 176 x 132 pixels. For hver af de 23.232 pixels leverer sensoren en præcis afstandsværdi - op til 25 gange per sekund. Til forskel fra laserscannere har ifm 3D-sensor ingen bevægelige dele. Derfor er den særdeles robust, kompakt og omkostningseffektiv.

Eftersom 3D billedet evalueres i sensoren, kræves der ikke nogen ekstern billed-evaluering. Afstanden mellem gribe-elementet og sensoren vurderes ved hjælp af definerbare positioner i kamerabilledet (de såkaldte ROI's, region of interest). Den integrerede evalueringsenhed registrerer, om gribe-elementet er i "åben" eller "lukket" position. Hændelserne overføres til plc-en ved hjælp af det integrerede ethernet interface via TCP/IP, PROFINET IO eller EtherNet/IP. Der kan også leveres et live-kamerabillede. Ved hjælp af "Vision Assistant" softwaren kan brugeren f.eks. nemt indstille sensorparametre, definere ROI’s eller konfigurere udgangsfunktionen. Denne software fås både til Windows PC’er og iPads.

Adskilllige præ-forarbejdede metalplader svejses sammen til en enhed.

Sensor detekterer oppefra

To af disse sensorer installeres henover svejseanlægget, én i placeringsområdet (hvor komponenten placeres), den anden i det faktiske svejseområde. Begge detekterer oppefra og ned på metalpladen, der skal svejses, og deres gribe-elementer i installationsudstyret.

Fordelen ved O3D er, at du kun behøver en sensor og kan redefinere ROI’s i softwaren. Vi har justeret ROI’s til gribe-elementernes og emnernes slutpositioner og herefter bruger vi ganske enkelt afstandsmålet til detekteringen: ’Er komponenten til stede' eller 'Har gribe-elementet nået slutpositionen?' "

Omkostningsbesparelser
I stedet for mange sensorer er det kun en enkelt 3D sensor, der detekterer positionen ved adskillige punkter i udstyret samtidig. Ved hjælp af O3D vision-sensoren kan ca. 80 % af de konventionelle sensorer erstattes i dette anlæg.
Der er endda mere omkostningspotentiale ved at medregne den reducerede ledningsføring, installationstilbehøret og de færre I/O punkter i plc-en.

Visualisering
For at opnå transparens i processen har Opel installeret en monitor til visualisering i anlægget. Udover den grafiske procesvisualisering kan O3D også levere et live-billede.

Takket være live-billedet, er fordelen ved ifm sensoren, at vi har tilknyttet slutpositioner til gribe-elementerne og komponenterne, som visualiseres i billedet. Den rød/grønne farveændring viser operatøren, om der er placeret et emne, og om gribe-elementet er åben eller lukket.

Det betyder ikke mere programmeringsarbejde, fordi sensorparametrene skal indstilles under alle omstændigheder, og live-billedet leveres af sensoren."

Pladsbesparelse
På grund af at der kun kræves en sensor til detektering af flere positioner i stedet for flere sensorer, og denne sensor installeres højt oppe over anlægget, er der fordele for anlæggets konstruktion.

Claus Moog: "Brugen af O3D sensoren giver os helt nye muligheder; for eksempel har vi et større konstruktionsområde og mere plads til at tilgå svejsetængerne. Endvidere kan vi eliminere konventionelle sensorers tilbøjelighed til at svigte. Eftersom sensoren installeres højt oppe over svejseområdet, bliver den ikke ramt af svejsesprøjt, som jo er ydelæggende og det vi ser på konventionelle sensorer, der bliver installeret tæt på svejsetængerne."

Fremtidsudsigter
Den erfaring, vi har fået med pioner-anlægget hos Opel, er generelt positiv. Det vil påvirke fremtidig udvikling inden for anlægskonstruktion.

O3D-vision-sensoren blev introduceret i tæt samarbejde med udviklerne af vision-sensoren.

Fabian Gulla: "Samarbejdet med ifm er rigtigt godt. Vi har haft adskillelige møder med udviklerne. Så vi kunne få indsigt i vigtige resultater som f.eks. 'hvordan fungerer sensoren?', 'hvad skal jeg lægge mærke til?', 'hvilken størrelsen skal mit gribe-element have, så det kan aftastes pålideligt'?"

Konklusion
Færre sensorer, enklere anlægskonstruktion, ingen fejl på grund af svejsesprøjt - vision-sensoren som overvågningssystem har en lang række fordele og reducerer anlægsomkostningerne betragteligt. Andre produktionsanlæg kan også udstyres med vision-sensoren og således blive optimeret.