Opel O3D: Üstten görünüm
O3D sensörü
ifm' nin O3D302 görüntü sensörü, entegre görüntü değerlendirme fonksiyonuna sahip bir 3 boyutlu kameradır. PMD görüntü sensörünün çözünürlüğü 176 x 132 pikseldir.
23.232 pikselin her biri için sensör, saniyede 25 kereye kadar hassas bir mesafe değeri verir. Lazerli tarayıcıların aksine, ifm 3 boyutlu sensörde hareketli parça bulunmaz. Bu nedenle özellikle sağlam, küçük ve uygun maliyetlidir.
3 boyutlu görüntü, sensör içinde değerlendirildiği için harici görüntü değerlendirmesine gerek kalmaz. Kelepçe ve sensör arasındaki mesafe, kamera görüntüsündeki tanımlanabilir pozisyonlarda (ROI' ler: region of interest (ilgilenilen bölgeler)) değerlendirilir. Entegre değerlendirme, gerdirme kolunun "açık" veya "kapalı" olduğunu tespit eder. Olaylar TCP / IP, PROFINET IO veya EtherNet/IP üzerinden entegre Ethernet arayüzü kullanılarak kontrolöre aktarılır. Canlı kamera görüntüsü de alınabilir.
Kullanıcı, "Vision Assistant" yazılımını kullanarak sensör parametrelerini kolayca ayarlayabilir, ROI' leri tanımlayabilir veya çıkış işlevini yapılandırabilir. Bu yazılım, hem Windows PC' ler hem de iPad' lerde kullanılabilir.
Hazırlanan birkaç sac levha, bir alt parça grubu oluşturmak için birbirine kaynaklanır.
Yukarıdan aşağıya bakış
Bu sensörlerden ikisi kaynak sisteminin üzerine, biri yerleştirme alanına (bileşenin yerleştirildiği), diğeri de esas kaynak alanına kurulur. Her ikisi de yukarıdan aşağıya doğru kaynak yapılacak sac levhaya ve montaj ekipmanındaki kelepçelere bakar.
Opel' deki tesis tasarımında görüntü işleme ve robot sistemleri alanında çalışan uygulama mühendisi Fabian Gulla, sensörlerin çalışma şeklini açıklıyor: "Sensörü, mesafe ölçümü için kullanıyoruz. Bunun için, algılanması gereken çok sayıda ilgi bölgesi (ROI) tanımladık. Öncelikle, kelepçe ve son pozisyonları ve sonrasında da bileşenin var veya yok durumu. Her bölgeye bir sensör hizalarsanız, tabii ki çok sayıda tek boyutlu fotoelektrik sensör kullanarak da bunu algılayabilirsiniz. O3D' nin avantajı, ise sadece tek bir sensöre ihtiyacınız olmasıdır. Daha sonra yazılımdaki ROI' leri yeniden tanımlayabilirsiniz. ROI' leri kelepçelerin ve iş parçalarının son pozisyonlarına hizaladık ve daha sonra aşağıdakileri tespit etmek için mesafe ölçümünü kullandık: 'Bir bileşen var mı?' veya 'kelepçe son pozisyonuna ulaştı mı?' "
1. resim: 3 boyutlu sensör aynı anda birden fazla pozisyonu izler. 2. resim: Gövde alanında kaynak sistemi.
Maliyet tasarrufları
Birden çok sensör yerine yalnızca tek bir 3 boyutlu sensör, ekipmanın birden çok noktasındaki pozisyonu aynı anda algılar. O3D görüntü sensörü kullanılarak, bu tesiste klasik sensörlerin yaklaşık %80' i değiştirilebilir.
Kablo, kurulum aksesuarları ve kontrolördeki I/O noktalarını azaltarak daha fazla tasarruf potansiyeli mevcuttur.
Görselleştirme
Opel, proseste şeffaflık için tesise bir görselleştirme monitörü kurdu. O3D, grafik proses görselleştirmesinin yanı sıra canlı görüntü de verebilir.
Canlı görüntü sayesinde ifm sensörünün avantajı, görüntüde görüntülenen kelepçelere ve bileşenlere son pozisyonlar atamış olmamızdır. Kırmızı-yeşil renk değişimi, bir iş parçasının yerleştirildiğini ve kelepçenin açık mı yoksa kapalı mı olduğunu simgeler.
Bu, artık programlama yapmaya gerek kalmadığı anlamına gelmez, zira sensör parametrelerinin yine de ayarlanması gerekir ve canlı görüntü, sensör tarafından verilir.
Boş kurulum alanı: Kaynak pensleri ve kaynak sıçramaları alanında artık sensör gerekmez.
Yer tasarrufu
Birkaç sensör yerine şimdi birkaç pozisyonun tespiti için sadece bir sensöre gerek olması ve bu sensörün tesisin üzerinde bir pozisyona monte edilmesi, tesisin inşası için avantajlar sunar.
Claus Moog: "O3D sensörünün kullanılması bize yepyeni imkanlar sunuyor: Örneğin, daha fazla inşaat alanımız ve kaynak penslerine erişim için daha fazla alanımız var. Ayrıca klasik sensörlerin arızalanma hassasiyetini de ortadan kaldırabiliyoruz. Sensör, kaynak alanının üstüne monte edildiği için, kaynak çapakları sensöre erişemiyor ve kaynak penslerine yakın monte edilmiş klasik sensörlerde olduğu gibi zaman içinde sensöre zarar vermiyor."
1. resim: 3 boyutlu sensörün, ilgilenilen bölgelerin renkli olarak işaretlendiği canlı görüntüsü. 2. resim: Görselleştirme şeffaflığı sağlar ve operatöre çalışma adımlarını gösterir.
Beklentiler
Opel' deki bu öncü tesiste elde edilen deneyim genel olarak olumludur. Bu deneyim, gelecekteki tesis inşaatlarındaki gelişmeleri etkileyecek.
O3D görüntü sensörü, görüntü sensörü geliştiricileri ile yakın işbirliği içinde tanıtıldı.
Fabian Gulla: "ifm ile işbirliğimiz çok iyi. Doğrudan geliştiricilerle birkaç toplantı yaptık. Böylece 'sensör nasıl çalışır?', 'neye dikkat etmeliyim?', 'kelepçemin güvenilir bir şekilde tespit edilebilmesi için hangi boyutta olması gerekir?' gibi önemli bulgular hakkında bilgi edindik."
Sonuç
Daha az sensör, daha basit tesis yapısı, kaynak sıçramasından kaynaklanan girişim olmaması - bir izleme sistemi olarak görüntü sensörü çok sayıda avantaj sağlar ve tesis maliyetini önemli ölçüde azaltır. Diğer üretim tesisleri de görüntü sensörleriyle donatılarak iyileştirilebilir.
