กล้องทำงานร่วมกับหุ่นยนต์

ภาคอุตสาหกรรมต่างๆ ได้มีการนำเอาหุ่นยนต์ไปใช้งานมากขึ้น อุปกรณ์กล้อง Machine Vision จึงมีความจำเป็นอย่างมากสำหรับการใช้งานหุ่นยนต์ เพราะกล้อง Machine Vision ช่วยในการทำงานของหุ่นยนต์ สามารถทำงานได้อย่างราบรื่น เปรียบเสมือนเป็นตาของหุ่นยนต์ ทำให้หุ่นยนต์ทำงานที่ซับซ้อน เพิ่มความยืดหยุ่นในการปรับเปลี่ยนสายการผลิต ลดเวลาในการติดตั้ง ช่วยลดต้นทุน ลดแรงงานคน ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตของโรงงานอุตสาหกรรม

ประเภทของการนำกล้องทำงานร่วมกับหุ่นยนต์
How to Apply Robot Vision

1. Vision-Guided Robotic Systems (VGR)

ระบบ Vision-Guided Robot (VGR) เป็นหุ่นยนต์ติดตั้ง Vision Sensor เซ็นเซอร์จะเป็นตัวนำหุ่นยนต์เพื่อย้ายไปยังตำแหน่งหรือเป้าหมายที่กำหนด จากนั้นจะดำเนินการตามที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ตัวอย่างของฟังก์ชั่น เช่น การเลือกวัตถุและการวางจากลังหรือ Pallet (Bin Picking) ระบบ VGR นั้นทำงานได้รวดเร็ว สามารถเปลี่ยนกระบวนการผลิตโดยการทำปรับหุ่นยนต์ สามารถปรับได้รวดเร็วและใช้งานง่าย ลดต้นทุน และทำงานที่มีความซับซ้อนได้

2. Vision-Inspection Robotic Systems (VIR)

Robot ทำงานร่วมกับระบบ Vision System เพื่อตรวจสอบชิ้นงานแทนคนแบบร้อยเปอร์เซ็นต์ Vision System จะติดตั้งอยู่กับแขนของโรบอทซึ่งเรียกว่า Eye to Hand

Robot จะเคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งต่างๆ เพื่อตรวจสอบชิ้นส่วนที่มีรูปร่างซับซ้อน มีขนาดใหญ่ มีจุดที่ต้องการตรวจสอบหลายจุด กล้องที่ตรวจจับรอยเชื่อม welding inspection กล้องที่ตรวจจับการประกอบชิ้นส่วนรถยนต์ ช่วงล่างรถยนต์

ประเภทของกล้องที่นำมาทำงานร่วมกับหุ่นยนต์
Camera Type Working with Robot

Image

2D Vision for Robotic

สำหรับตรวจสอบงานทีละหลายจุดในเวลาเดียว เหมาะสำหรับงานทั่วไปที่มีระนาบเดียว มีความแตกต่างของความสูงไม่มาก มีความแตกต่างของพื้นผิวไม่มาก ความสามารถคุมแสงรบกวนภายนอกได้ การตรวจสีต่างๆ การเช็คว่ามีหรือไม่

Image

3D Vision for Robotic

เหมาะสำหรับการตรวจสอบชิ้นงานที่มีความสูงต่างกัน ชิ้นงานที่มีความแตกต่างของพื้นผิวเหมาะสำหรับพื้นที่ที่ควบคุมแสงรบกวนภายนอกได้ยาก สามารถใช้สำหรับการวัดขนาดได้แม่นยำ แต่ไม่เหมาะกับชิ้นงานที่มีความมันวาวสูง ชิ้นงานที่เป็นพื้นผิวโปร่งแสง และไม่เหมาะกับการนำเอาไปตรวจสอบสีของวัตถุ

ประเภทของการติดตั้งกล้องหุ่นยนต์
TYPES OF ROBOTIC SYSTEM CONFIGURATION

Image

1. Frame-mounted sensor and robot arm used in bin picking

Mounted On Frame (Eye-to-Hand)

ติดตั้งกล้องในตำแหน่งที่แยกออกจากโรบอทโดยกล้องอยู่เหนือชิ้นงานที่ต้องการจะตรวจสอบ โดยกล้องจะส่งข้อมูลตำแหน่งของชิ้นงานให้กับหุ่นยนต์ เพื่อสั่งให้หุ่นยนต์เลื่อนหรือเคลื่อนที่เข้ามาหยิบจับชิ้นงานในตำแหน่งที่กล้องส่งไป โดยส่วนมากกล้องที่ใช้ในการหยิบจับชิ้นงานลักษณะนี้จะเป็น 3D Sensor ซึ่งสามารถให้ค่าตำแหน่งทั้ง XYZ ออกมา ทำให้การเคลื่อนที่มาหยิบจับชิ้นงานของหุ่นยนต์ทำได้แม่นยำ 3D Sensor จะส่งค่า Cloud Point ของชิ้นงานให้กับหุ่นยนต์ ซึ่งหุ่นยนต์จะต้องมีการ calibration ตำแหน่งกับกล้องให้สอดคล้องกันจะทำให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่มาหยิบจับชิ้นงานได้แม่นยำ การติดตั้งกล้องลักษณะนี้จะพบมากในงาน Bin Picking ระบบซอฟต์แวร์จะทำการประมวลผลค่าตำแหน่งของชิ้นงานที่จะหยิบในแต่ละครั้งได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการใช้ค่าตำแหน่ง XYZ ที่ได้จาก 3D Sensor นอกจากนี้เรายังสามารถใช้การติดตั้งลักษณะนี้ช่วยในการตรวจสอบคุณภาพของชิ้นงานในเวลาเดียวกันไม่ว่าจะเป็นขนาดรูปร่างว่ายังอยู่ในค่ามาตรฐานหรือไม่

Image

2. Robot-mounted sensor for scanning and inspection of large targets

Mounted on Robot Arm (Eye-in-Hand)

ตั้งกล้องในตำแหน่งที่ปลายแขนของโรบอท ช่วยให้ Robot เคลื่อนที่ไปในตำแหน่งต่างๆ แบบ Real Time โดยใช้งานในลักษณะนี้กับการทำ Robot welding การจัดตำแหน่งเพื่อประกอบชิ้นงาน การติดตั้งต้องการ Calibrate ตำแหน่งของกล้องและตำแหน่งของ Robot อย่างแม่นยำ เพื่อช่วยให้การใช้งานโรบอททำได้ถูกต้องมีประสิทธิภาพ สามารถทำงานได้อย่างยืดหยุ่น ช่วยในการตรวจสอบชิ้นงานขนาดใหญ่ได้ สำหรับการตรวจสอบชิ้นส่วนรถยนต์ขนาดใหญ่ ชิ้นส่วนช่วงล่าง ชิ้นส่วนฝาสูบเสื้อสูบของรถยนต์ ตัวถังรถยนต์ หรือแม้แต่การประยุกต์ใช้งานกับงาน Reverse Engineering กับชิ้นงานขนาดใหญ่ โดยทั่วไปการติดตั้งกล้องที่ปลายแขนของโรบอทสามารถเป็นได้ทั้งกล้อง 2D และ 3D ขึ้นอยู่กับลักษณะงานที่นำไปตรวจสอบ รวมถึงสามารถใช้ในลักษณะของงาน blinking ได้ด้วย แต่มีข้อจำกัดที่ชิ้นงานจะต้องไม่มีขนาดใหญ่

Image

3. Fixed-mount sensor used for dimensional measurement and quality inspection

ลักษณะนี้ใช้กล้องติดตั้งอยู่กับที่แล้วใช้ Robot ในการหยิบชิ้นงานที่ต้องการตรวจสอบเคลื่อนที่เข้ามาที่หน้าของกล้อง ชิ้นงานที่จะใช้ต้องมีขนาดไม่ใหญ่มาก เหมาะสำหรับการตรวจสอบคุณภาพของชิ้นงานที่ไม่สามารถลำเลียงด้วยระบบสายพานลำเลียงทั่วไป ชิ้นงานที่มีจุดวัดหรือจุดที่ตรวจสอบหลายจุดอยู่ในทิศทางหรือมุมที่ตรงข้ามกัน การใช้หุ่นยนต์เพื่อหยิบชิ้นงานเข้ามาตรวจสอบกับกล้องที่ตำแหน่งอยู่ทำให้ลดจำนวนกล้องที่ต้องใช้ในการตรวจสอบโดยใช้หุ่นยนต์ในการบิดหมุนหาตำแหน่งของจุดที่ต้องการตรวจสอบในชิ้นงานแต่ละชิ้น

Bin Picking Robot Vision

Photoneo AnyPick - Fish Picking

Gocator G3210- Eye-in Hand Bin Picking

Download PDF Files