Obsazení zasluhující Oscara: Roboty KUKA s kamerovým systémem

V dánské společnosti Danfoss, výrobce mobilní hydrauliky i elektronických a elektrických komponent, se o chod výroby starají firmy KUKA, QRS a Roboception. Několik robotických systémů s 3D senzory spolehlivě a přesně rozpoznává a přemisťuje více než 100 různých dílů.

Umělé oko se nikdy nemýlí

Výkon kamery nových robotických buněk s umělými očima ve společnosti Danfoss je zcela určitě uchazečem o cenu „Mistrovský kousek v oblasti 3D vnímání“. Systém totiž rozpoznává více než 100 různých dílů v rámci výroby. Zajišťuje, aby roboty KUKA v buňkách dánského výrobce mobilní hydrauliky nakládaly a vykládaly stroje efektivně a plně automaticky během výrobního procesu. Svoji investicí do automatizace Skandinávci přesně zachytili ducha doby. V celosvětovém srovnání se Severoevropané už dnes nacházejí na 6. místě co do hustoty robotů ve výrobním průmyslu. Není tedy divu, že společnost KUKA aktivně podpořila realizaci projektu svým know-how. Vždyť specialista na automatizaci v Dánsku expeduje největší množství robotů.

Mistrovský kousek v oblasti 3D vnímání: Společnosti KUKA, Roboception a QRS automatizují výrobní linku firmy Danfoss.

Rozpoznání předmětů v případě více než 100 dílů

Celkem šest robotů KUKA přebírá v nové výrobní lince společnosti Danfoss pracovní kroky, které byly dosud prováděny ručně. Manipulují s díly, které váží mezi 5 a 20 kilogramy. Automatizace tohoto procesu snižuje fyzicky náročnou práci týmu, takže pracovníci mohou vykonávat jiné činnosti s přidanou hodnotou. Robotické buňky pohybují až 100 různými díly bez ručního zásahu.

U výrobce mobilní hydrauliky, společnosti Danfoss v Dánsku, přemisťují roboty KUKA více než 100 dílů.

„V tom spočívala velká výzva tohoto projektu,“ vysvětluje Olav K. Sjørslev, vedoucí prodeje u integračního partnera QRS. „Podmínkou pro robotické buňky ve firmě Danfoss byl plně automatický přísun dílů. To byl úkol, který s ohledem na velké množství variací může vyřešit jen kamerový systém.“ Alternativa, totiž dodání surových dílů dokonale uspořádaných a vyrovnaných, byla jasně nehospodárná. Místo toho objekty přicházejí ve standardních pojízdných krabicích k první robotické stanici, sice seřazené podle daného typu na krabici, ale víceméně náhodně naskládané na sebe, oddělené ve vrstvách jednotlivými listy papíru.

Ideální souhra kamery, 3D stereosenzoru rc_visard a robotů KUKA

„Naše zkušenosti s kamerovými systémy nebyly doposud příliš dobré,“ vzpomíná Sjørslev. „Za posledních deset let jsme podrobně testovali různé systémy, ale žádné řešení 3D vidění jsme nepovažovali za dobré.“ To, co funguje na veletrhu nebo v showroomu výrobce, často není proveditelné za reálných podmínek, zdůrazňuje vedoucí prodeje. U náročného rozpoznávání předmětů těžila společnost QRS z úzkého partnerství se společností KUKA, které funguje už 15 let: V případě kamerových systémů a rozpoznávání předmětů se KUKA plně spoléhá na partnera Roboception z Mnichova.

Strojní vidění: Roboception nabízí spolehlivý 3D stereosenzor a kromě toho vyvíjí modulární software.

Roboception nabízí prostřednictvím modelu rc_visard nejen spolehlivý 3D stereosenzor, ale navíc vyvíjí modulární softwarové komponenty, které jsou vhodné pro aplikace dánské společnosti Danfoss. „Díky našemu softwaru SilhouetteMatch rozpozná rc_visard díly podle předlohy, která se vytváří na základě CAD dat nebo dat generovaných přímo senzorem,“ vysvětluje Dr. Michael Suppa, jednatel firmy Roboception. S pomocí standardizovaného webového rozhraní a grafického uživatelského rozhraní je interakce s roboty KUKA rychlá a snadná.

Silný tým: QRS, Roboception a KUKA dodávají firmě Danfoss v Dánsku ideální řešení pro 3D rozpoznávání předmětů.

Strojní vidění: Od objektu k příslušným bodům uchopení

V případě firmy Danfloss to znamená následující: Rc_visard spolehlivě rozpoznává polohu a orientaci plochých neuspořádaných předmětů na rovném povrchu papíru a současně poskytuje robotům body uchopení. „2D řešení pro tento projekt nepřipadalo v úvahu,“ vysvětluje Suppa. „Papírové mezivrstvy nejsou vždy zcela rovné a mohou být i mastné, což je zapříčiněno díly.“ Při testech s jinými systémy kamera někdy nesprávně zaměnila výtisky za obrobky. Software Roboception oproti tomu rozpozná přesně, které díly jsou přiváděny do robotické buňky a přenáší příslušné body uchopení do robota KR CYBERTECH značky KUKA. Robot obrobek uchopí a přemístí jej nejprve do značkovacího laseru. Díly jsou následně přepraveny dopravníkem do další buňky, kde robot KR QUANTEC automaticky naloží nebo vyloží brusku. V následujících buňkách robot KR CYBERTECH přepraví zpracované objekty do „mycího zařízení“, roztřídí je do kontejnerů nebo naloží další malou brusku.

Výměna know-how mezi účastníky

Pro účastníky se průběh projektu podobal pověstnému skoku do studené vody. „Implementace rozpoznávání předmětů byla pro nás zcela nová zkušenost. Když už se do něčeho takové pustíme, chceme pouze partnery, o kterých jsme absolutně přesvědčeni a u kterých jsme si naprosto jisti, že nás z dlouhodobého hlediska podpoří,“ zdůrazňuje Olav Sjørslev z QRS. Se spoluprací se společnostmi Roboception a KUKA má jen a jen kladné zkušenosti. „Už do fáze přípravy projektu všichni zúčastnění ochotně vložili maximální úsilí, pokud jde o přenos know-how a vynaložený čas.“ A toto úsilí se vyplatilo v mnoha směrech. Nejen, že je zákazník spokojený, úspěšná integrace kamerového systému firmy Roboception měla také za výsledek další zakázky od firmy QRS.

Software Roboception přenáší příslušné body uchopení do tohoto robota KR CYBERTECH.

Perspektivní řešení pro zákazníky a integrátory

„Ze zakázky jsme načerpali spoustu nových poznatků, které nám pomohou realizovat další projekty,“ říká Sjørslev. „Jaký je účinek vlivu světla, jaké interference mohou na čočce nastat, z jaké vzdálenosti mohou být díly ještě rozpoznány? Na tyto otázky máme nyní konkrétní odpovědi.“ Pro Danfoss je řešení od firem KUKA, Roboception a QRS rovněž velmi potěšující. Expert na hydrauliku nejen urychluje a stabilizuje své výrobní procesy pomocí automatizace, ale současně zajišťuje větší bezpečnost práce pro své pracovníky.

Variabilní řešení 3D Vision ve společnosti Danfoss: Lze ji pružně přizpůsobit jiným úkolům.

A ještě tu je další důležitý aspekt: „Náš hardware dokáže řešit celou řadu úkolů integrací dalších softwarových modulů,“ říká Dr. Michael Suppa z firmy Roboception. „Danfoss má nyní variabilní řešení 3D Vision, které lze v případě potřeby snadno přizpůsobit dalším úkolům.“

I přes velkou výzvu automatického rozpoznávání více než 100 dílů se nám podařilo úkol vyřešit velmi uspokojivě - a nabídnout zákazníkovi dokonalé řešení.

Olav K. Sjørslev, vedoucí prodeje u integračního partnera QRS