Co warto wiedzieć o oprogramowaniu dla bin picking?
Oprogramowanie jest darmowe…
W przypadku systemów wizyjnych do bin-pickingu oprogramowanie do ich obsługi jest wliczone w cenę urządzenia. W nowoczesnych systemach jest to zazwyczaj oprogramowanie webowe, które jest niestety niewystarczające do zaprogramowania całego systemu. Kluczowym jest oprogramowanie robota przemysłowego. Dla prostych aplikacji robota możemy zaprogramować bezpośrednio z poziomu teach pendanta. Natomiast przy bardziej zaawansowanych, nieocenione staje się środowisko symulacyjne.
…lecz środowisko symulacyjne nie
Najczęściej firma produkująca maszyny posiada któreś z uniwersalnych środowisk symulacyjnych, jak np. RoboDK czy Visual Components. Takie programy są płatne i kosztują kilkanaście lub nawet kilkadziesiąt tysięcy złotych. Na ich korzyść działa to, że pozwalają na symulację pracy robota w środowisku wirtualnym i dopracowanie wielu kwestii już na etapie projektowania.
Te same możliwości oferują środowiska symulacyjne producentów robotów, dedykowane konkretnym robotom. Jednakże ich dużą wadą jest to, że ograniczone są do konkretnych modeli ramion robotycznych danego producenta.
Oprogramowanie jest dostępne od ręki
Po przyjrzeniu się ofercie oprogramowania na rynku, można odkryć, że wszyscy wielcy gracze, jak Fanuc czy KUKA, oferują gotowe rozwiązania softowe. Wielu z nich chwali się, że kod opiera się na AI, a dzięki temu wdrożenie będzie szybkie i skuteczne. Okazuje się jednak, że jest to niepełny obraz sytuacji. Dlaczego?
Różne typy aplikacji bin picking
Każdą linię produkcyjną cechuje pewna unikalność. Procesy w zakładach produkcyjnych potrafią być na tyle niepowtarzalne, że trudno jest o produkcję seryjną maszyn czy stosowanie standardowych rozwiązań. Podobnie jest z bin pickingiem – musi być dostosowany do szczególnych wymagań procesów danej linii produkcyjnej. Z tego powodu dobrze jest najpierw poznać trochę teorii.
Najprościej jest podzielić implementacje rozwiązania bin picking ze względu na ich poziom skomplikowania. W związku z tym, rozróżniamy trzy typy aplikacji:
- ustrukturyzowaną – referencje są umieszczane lub układane w pojemniku w zorganizowany, przewidywalny sposób; obrazowanie i pobieranie są łatwe.
- półustrukturyzowaną – referencje są umieszczane w pojemniku z pewną organizacją i przewidywalnością; obrazowanie i pobieranie są ułatwione.
- losową – referencje znajdują się w całkowicie przypadkowych pozycjach w pojemniku, w tym w różnych orientacjach, nakładają się na siebie, a nawet zaczepiają się o siebie; obrazowanie i pobieranie są bardzo utrudnione.
Kiedy trzeba posiłkować się innymi rozwiązaniami?
Aplikacja ustrukturyzowana oraz aplikacja półustrukturyzowana są możliwe do wykonania bez większych komplikacji z pomocą standardowego oprogramowania. Niestety, trudności pojawiają się w przypadku aplikacji losowej. Generuje ona wyzwania, którym uniwersalne oprogramowanie nie jest w stanie sprostać bez odpowiedniego wsparcia. Przykładami utrudnień są:
- zakleszczanie się detali;
- nieprecyzyjne pobieranie i, w konsekwencji, nieprecyzyjne odkładanie;
- utrudnione pobieranie.
Jak można sprostać wyzwaniom aplikacji losowej?
Metodyczne podejście do chaotycznie ułożonych referencji jest kluczowe. Dobrze jest zacząć od sprawdzenia, czy różne rozwiązania sprzętowe ułatwią uporządkowanie referencji. W kolejnym kroku należy zaprojektować chwytak, a następnie zająć się oprogramowaniem dla ścieżki pobierania czy punktów chwytu. Szczegółowo opisaliśmy ten proces w osobnym artykule: “Losowa aplikacja bin picking krok po kroku”.
Nietypowy problem: zbyt wysoka czułość kamery PickIt 3D L
Opis sytuacji: pierwsze testy w Unitem wykazały, że kamera dobrze rozpoznaje detale. Podczas finalnego uruchomienia maszyny u klienta okazało się wręcz, że robi to zbyt dobrze. System wizyjny Pickit w pewnym momencie zaczął odrzucać detale w obrębie jednej referencji. Okazało się, że pochodzą one z innej formy i różnią się nieco nadlewkami które nie są istotne.
Rozwiązanie: integratorzy poprawili oprogramowanie. Obniżono minimalnie próg matching score do i tak wysokiego poziomu 90%. Dzięki temu maszyna zaczęła pracować bez zbędnych przestojów.
Zaprogramowanie robota do bin picking to nie wszystko
Należy pamiętać, że w procesie wdrożenia bin picking opisane powyżej punkty to tylko część całego procesu instalacji i skupiają się głównie na pracy programisty. Na finalnie działającą aplikację składa się zazwyczaj praca jeszcze kilku innych osób: konstruktora, elektryka, mechanika, montera. Ich kompetencje zostaną wykorzystane m.in. do:
- zaprojektowania, wykonania i montażu elementów mechanicznych jak posadowienie robota, chwytak, instalacji elektrycznej oraz pneumatycznej;
- kwestii BHP: zapewnienia bezpieczeństwa pracy poprzez zastosowanie obwodów bezpieczeństwa z przyciskami zatrzymania awaryjnego, kurtynami, skanerami bezpieczeństwa, zamkami bezpieczeństwa oraz wygrodzeniami;
- instalacji sterownika PLC i panelu operatorskiego, które ułatwiają obsługę czy sterują urządzeniami współpracującymi na linii produkcyjnej.
A to tylko podstawowe kwestie, o które trzeba zadbać.
Współczesne rozwiązania programistyczne oferowane przez producentów sprzętu dla bin pickingu są coraz bardziej dopracowane i intuicyjne w obsłudze, co obniża próg wejścia osób chcących się z nim zmierzyć. Nie należy jednak wierzyć filmom publikowanym w internecie, które pokazują, że kilkoma klikami można skonfigurować działającą aplikację. Tym bardziej w środowisku przemysłowym, gdzie tego typu aplikacje bywają nie lada wyzwaniami. W przypadku problematycznych wdrożeń, wiedza, doświadczenie i umiejętności programistyczne oraz techniczne integratorów nadal pozostają niezastąpione.
