Leader del settore automobilistico trova una soluzione rapida per la visione robotica ad alte prestazioni

Un produttore leader del settore automobilistico ha vinto velocemente le sfide poste dall'automazione affidandosi alla velocità e alla semplicità del sistema di visione robotica dedicato RCXiVY2+ di Yamaha.

La fabbricazione dei componenti automobilistici più recenti dipende dall'efficacia dell'automazione robotica

Nel settore dell'autotrazione, uno dei maggiori fruitori della tecnologia robotica, prosegue l'automazione di un numero sempre crescente di processi. Poiché OEM e relativi fornitori si impegnano per potenziare produttività e qualità, l'introduzione della possibilità di visione è un requisito comune per migliorare il prelevamento e il posizionamento di precisione, nonché il montaggio di componenti.

Aumentando l'accuratezza, la visione può determinare un aumento del ritmo di produzione, migliorare la qualità e potenziare la resa di fine linea. D'altro canto, l'integrazione di un sistema di visione è notoriamente complessa e dispendiosa in termini di tempo. In genere, sono richieste competenze tecniche specialistiche per gestire determinate attività, ad esempio stabilire le comunicazioni tra i vari sottosistemi, calibrare il sistema di visione e registrare accuratamente i dati relativi al pezzo in lavorazione. Sfide tecniche come queste a volte possono ostacolare il progetto e infine ritardare l'inizio della produzione.

Necessità di velocità

Un fabbricante può perdere terreno rispetto alla concorrenza se, a fronte di un'opportunità commerciale che si presenta improvvisamente, non dispone delle competenze necessarie per implementare un processo a questa idoneo. Tale situazione è ciò che ha dovuto affrontare un produttore di parti automobilistiche leader del settore con sede in Giappone, in quanto l'azienda cercava di introdurre una nuova soluzione di automazione robotica con sistema di visione all'avanguardia per realizzare i suoi prodotti più recenti in modo rapido ed economicamente vantaggioso.

Per poter mantenere il suo primato nel mercato, necessitava di una soluzione rapida. Tuttavia, il tecnico in-house più specializzato dell'azienda, con conoscenze di visione robotica, era occupato in altre sedi per via di altri progetti. Sulla base delle esperienze passate, il team di produzione sapeva che l'integrazione del sistema avrebbe potuto richiedere un tempo molto maggiore del previsto, oltre a necessitare di un notevole numero di risorse ingegneristiche. Il team sapeva inoltre che avvalersi di supporto sul lungo termine avrebbe potuto costituire un problema: determinare se è il sistema o il robot a causare un determinato problema oppure essere in grado di inoltrare le richieste di assistenza al fornitore corretto sono eventualità di difficile gestione.

Dovevano trovare il modo giusto per mettersi in moto rapidamente, in modo da poter introdurre un sistema di visione che fosse pronto per avviare la produzione commerciale il prima possibile.

È stato in quel momento che il responsabile del progetto si è imbattuto nella soluzione proposta da Yamaha Robotics Factory Automation Section. La soluzione vantava caratteristiche tali da rendere il sistema di visione robotica RCXiVY2+ di Yamaha semplice da integrare e configurare, nonché rapido e accurato. Ha subito intuito che il sistema aveva il potenziale giusto per aiutare la fabbrica a superare le sfide che aveva davanti.

Visione robotica semplice

Il sistema RCXiVY2+ consente di semplificare tutte quelle attività che sono notoriamente complicate e dispendiose in termini di tempo quando si integra la visione artificiale tradizionale come parte di un sistema robotizzato. Alcune di queste attività sono il controllo del robot, l'elaborazione delle immagini, il controllo dell'illuminazione e l'elaborazione dei dati del nastro trasportatore/di tracciamento, attività gestite tutte all'interno del programma del robot e mediante l'incorporazione, nel controller del robot multiasse serie RCX3, di una scheda di visione, una scheda di illuminazione e una scheda di tracciamento. L'interoperabilità con periferiche di illuminazione e altre periferiche, ad esempio le pinze, è garantita.

Essendo la visione gestita dal programma del robot, non è necessario creare procedure di conversione delle coordinate. In aggiunta, il sistema dispone di una procedura guidata intuitiva per la calibrazione della videocamera e di uno strumento grafico che riduce la registrazione del pezzo lavorazione a tre semplici passaggi: acquisizione delle immagini, impostazione dei contorni e registrazione della posizione di rilevamento.

I sistemi di visione tradizionali richiedono in genere una configurazione complessa, oltre a diversi cavi aggiuntivi ingombranti. Inoltre, spesso viene utilizzata una GUI diversa per interagire con il software di visione. Il sistema RCXiVY2+ di Yamaha si integra direttamente nel controller del robot Yamaha senza necessità di cavi aggiuntivi e con un ingombro minimo. Con i comandi di programmazione della visione, anche questi completamente integrati, il sistema RCXiVY2+ costituisce una soluzione robotica semplice e compatta, ma intelligente.



Il sistema di visione viene integrato direttamente nel controller del robot Yamaha

Il sistema offre inoltre flessibilità nel montaggio delle videocamere, che possono essere montate in posizioni fisse sopra e/o sotto il pezzo in lavorazione, o ancora sul robot stesso. Se montate sul robot, il sistema regola automaticamente le coordinate per correggere gli effetti legati al movimento della videocamera. Infine, per l'alimentazione e i dati della videocamera viene impiegato un solo cavo e un'uscita DVI-I standard consente di collegare in modo semplice un monitor.



Le videocamere del sistema RCXiVY2+ possono essere montate sul robot o in posizioni fisse

Grazie a queste caratteristiche, gli utenti non necessitano più di formazione ed esperienza approfondite per usufruire di un sistema di visione robotica accurato e completamente funzionante. Dopo aver collegato tutto e la prima accensione, è possibile completare la configurazione in meno di 10 minuti: circa l'80% di tempo in meno rispetto a un sistema tradizionale. In aggiunta, la semplicità offerta dalla funzionalità plug-and-play non compromette in alcun modo le prestazioni: il chip di elaborazione delle immagini di ultima generazione che alimenta il sistema RCXiVY2+ garantisce un tempo di rilevamento più rapido del 45% rispetto al modello Yamaha precedente.

Il sistema RCXiVY2+ è caratterizzato inoltre da una modalità innovativa di riconoscimento degli oggetti, fino a 10 volte più veloce rispetto all'approccio di rilevamento dei contorni comunemente impiegato nei sistemi di visione automatizzata. Questa tecnica di riconoscimento di regioni (blob detection) applica criteri di soglia alle immagini in scala di grigi della videocamera, tenendo conto delle variazioni di luce ed ombra, e applica l'elaborazione con codifica binaria per la conversione in gradazioni di bianco e nero. In questo modo prelevamento, riconoscimento della presenza e conteggio ad alta velocità di pezzi in lavorazione multipli risultano migliorati. Il rilevamento di regioni è efficace soprattutto in caso di oggetti di forma irregolare, quali alimenti e indumenti, ed amplia quindi l'ambito di applicazione della visione robotica.



Con il sistema RCXiVY2+, il rilevamento di regioni migliora la manipolazione di articoli di forma irregolare

Supporto a sportello unico

Anche se il sistema RCXiVY2+ è progettato in modo da essere facile da configurare, per aiutare gli utenti a implementare con estrema rapidità una soluzione di visione robotica ad alte prestazioni, Yamaha offre comunque agli utenti il suo supporto con consigli specifici per ciascun progetto e formazione sulla nuova attrezzatura. Inoltre, la richiesta di assistenza con una sola chiamata garantisce ai clienti la massima tranquillità.

E, tornando alla fabbrica giapponese, grazie alla configurazione rapida del sistema RCXiVY2+ e all'affidabilità derivante dal sapere come affrontare qualsiasi problema, il nuovo cliente Yamaha era ormai impaziente di raggiungere i suoi obiettivi ambiziosi di crescita aziendale.

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