Automatyzacja w trzech wymiarach: czujniki 3D rewolucjonizują produkcję

Automatyzacja nie kończy się dziś na prostych, powtarzalnych czynnościach. Dzięki czujnikom 3D możliwe staje się sprawne i precyzyjne operowanie w środowiskach, gdzie każdy obiekt może być inny — pod względem kształtu, położenia czy orientacji. To technologia, która upraszcza skomplikowane procesy, zwiększa bezpieczeństwo i znacząco przyspiesza pracę robotów w przemyśle.
Dążenie do większej automatyzacji nie oznacza już wyłącznie zastępowania pracy ludzkiej maszynami w prostych zadaniach. Coraz częściej chodzi o usprawnienie procesów tam, gdzie zmienność i nieprzewidywalność były dotąd barierą. W takich warunkach ważną rolę odgrywa precyzyjne wykrywanie i analiza obiektów w przestrzeni – nie tylko ich obecności, ale też kształtu, wymiarów i położenia. Nowoczesne czujniki 3D pozwalają robotom przemysłowym działać szybciej, bezpieczniej i bardziej elastycznie niż kiedykolwiek wcześniej.
Zaawansowane systemy wizyjne
W centrum nowoczesnej automatyzacji stoi nie tylko mechanika i oprogramowanie, ale również zdolność maszyn do pozyskiwania i interpretowania danych z otoczenia. Istotne stają się tu zaawansowane systemy wizyjne, które umożliwiają robotom reagowanie na bieżące warunki pracy w czasie rzeczywistym. Jednym z takich rozwiązań jest technologia czujników 3D firmy ifm electronic.
Opracowany przez ifm czujnik O3D opiera się na technologii pomiaru czasu przelotu światła (Time-of-Flight), która umożliwia rejestrowanie całej sceny w jednym ujęciu, odwzorowując trójwymiarowe kształty, objętości i położenie obiektów. W odróżnieniu od tradycyjnych czujników fotoelektrycznych, które działają punktowo, O3D analizuje przestrzeń kompleksowo, tworząc precyzyjny obraz głębi i dostarczając dane o strukturze otoczenia.
To rozwiązanie doskonale sprawdza się tam, gdzie obiekty mogą mieć zmienne wymiary, nieregularne położenie lub być rozmieszczone w sposób nieuporządkowany – np. na paletach czy liniach transportowych. Wbudowane przetwarzanie danych umożliwia czujnikowi samodzielne przeliczenie współrzędnych i przekazanie ich do układu sterowania robota, co pozwala zautomatyzować skomplikowane operacje tam, gdzie wcześniej wymagana była ludzka interwencja.
Możliwości czujnika O3D
Rozładunek palet to jedna z najbardziej obciążających fizycznie czynności w logistyce, a jednocześnie obszar pełen zmiennych, z którymi trudno sobie poradzić za pomocą tradycyjnych systemów automatyki. Czujniki O3D umożliwiają robotom „rozumienie” zawartości palety — niezależnie od tego, czy towary są równo ułożone, czy występują przesunięcia, przechylenia lub różne wysokości.
W praktyce oznacza to, że system automatyczny może samodzielnie lokalizować poszczególne kartony, worki czy pojemniki, podejmować je zgodnie z aktualnym układem i przekazywać dalej bez potrzeby interwencji człowieka. O3D potrafi nawet odróżnić produkty od przekładek tekturowych i uwzględniać je w planowaniu cyklu pracy, eliminując konieczność zatrzymania linii. Co istotne, urządzenie z łatwością oblicza także ilość pozostałych elementów na palecie, dostarczając dane do systemów ERP czy MES i wspomagając planowanie zasobów.
Czujnik O3D wykrywa położenie, kąt obrotu i wysokość przedmiotu w czasie rzeczywistym, umożliwiając robotowi szybkie i bezbłędne podjęcie zadania. Niezależnie od tego, czy chodzi o karton z kosmetykami, torbę z żywnością czy nieregularny element konstrukcyjny, system potrafi określić sposób chwytania i dostosować trajektorię ruchu ramienia robota. Co więcej, może działać nawet wtedy, gdy obiekty przesuwają się na ruchomej taśmie, zachowując pełną dokładność. Przekłada się to na wzrost wydajności i redukcję przestojów, które często wynikają z niedokładnego podania lub źle ustawionych elementów.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
Zastosowanie cobotów
Dobrym przykładem zastosowania tej technologii w praktyce jest niemiecki startup Unchained Robotics, który wdrożył czujnik O3D w procesie pakowania spersonalizowanych kalendarzy. Zastosowany tam robot współpracujący nie wymagał precyzyjnego ustawienia produktów – czujnik analizował każde opakowanie na podstawie jego wysokości, kąta i pozycji, a robot wykonywał odpowiedni ruch chwytający.
Wdrożenie systemu nie tylko zredukowało koszty operacyjne i czas pakowania, ale przede wszystkim odciążyło pracowników od powtarzalnych zadań. Dzięki temu zespół mógł skupić się na zadaniach o wyższej wartości dodanej, co wpisuje się w szerszy trend humanizacji przemysłu, gdzie człowiek i maszyna działają komplementarnie.
Łatwa konfiguracja
Za pomocą aplikacji ifm Vision Assistant użytkownik może szybko ustawić parametry działania systemu, dopasowując je do konkretnego zastosowania. Oprogramowanie prowadzi krok po kroku przez proces kalibracji i definiowania punktów pomiarowych, dzięki czemu nawet osoby bez zaawansowanej wiedzy z zakresu programowania robotów mogą wdrożyć system. Zaawansowani użytkownicy mogą z kolei korzystać z rozszerzonych trybów konfiguracji, które pozwalają na pełną personalizację ustawień, eksport danych i analizę obrazu głębi na potrzeby optymalizacji procesów.
Czujniki 3D, takie jak O3D firmy ifm electronic, przestają być nowinką, a stają się integralną częścią współczesnych procesów przemysłowych. Ich zastosowanie w automatyzacji depaletyzacji i zrobotyzowanego przenoszenia elementów otwiera nowe możliwości - korzyści nie ograniczają się tylko do wzrostu wydajności. Ograniczenie ryzyka urazów wśród pracowników, możliwość pracy w trybie ciągłym oraz redukcja błędów operacyjnych sprawiają, że systemy te realnie wpływają na bezpieczeństwo, jakość i konkurencyjność przedsiębiorstw.
Źródło: ifm electronic