Ლაზერული ტექნოლოგია

Როგორ შეიძლება დროებითი კალიბრაცია შესრულდეს რობოტული ლაზერული სველვის ხედვის სისტემის გამოყენების შემთხვევაში?

Რობოტიზებული ლაზერული სველვის წარმოებაში ხედვის სისტემა ასრულებს ამოცანებს, როგორიცაა ნაკეთობის ამოცნობარობა, სველვის შეერთების ადგილის განსაზღვრა და პოზიციური გადახრის აღმოჩენა. თუ სისტემა განიცდის ადგილის განსაზღვრის შეცდომას, ამოცნობარობის გადახრას, კამერის გამოსახულების არანორმალურობას ან ხედვის კოორდინატებსა და რობოტის კოორდინატებს შორის შეუსაბამობას, რობოტი შეიძლება არ შეძლოს სველვის ადგილის სწორად განსაზღვრა. სიმძაფრის მაღალი შემთხვევებში ეს შეიძლება გამოიწვიოს სველვის არასწორ ადგილზე გაკეთებას, შეჯახებას ან პროდუქტების სერიის დეფექტებს.

Თუ პროფესიონალური მომსახურების შემდგომი მხარდაჭერა არ შეიძლება დამოუკიდებლად და დროულად მოწყობილობის ადგილზე განხორციელდეს, შეგიძლიათ შეასრულოთ ძირითადი დიაგნოსტიკა და დროებითი კალიბრაცია. თუმცა, გაითვალისწინეთ: დროებითი კალიბრაცია მხოლოდ მცირე პოზიციური გადახრების აღმოფხვრას შეიძლება გამოიყენოს; თუ პრობლემა მოიცავს კამერის, რობოტის, ლაზერული თავის ან უსაფრთხოების სისტემების მექანიკურ დაზიანებას, მოწყობილობის თავად გამოყოფა ან მისი რეგულირება არ არის რეკომენდებული.

I. რატომ ხდება რობოტიზებული ლაზერული სველვის ხედვის სისტემების უფუნქციონობა?

Რობოტიზებული ლაზერული სველვის მანქანის ხედვის სისტემა ჩვეულებრივ შედგება სამრეწველო კამერისგან, ობიექტივისგან, სინათლის წყაროსგან, ხედვის კონტროლის პროგრამული უზრუნველყოფისგან, კომუნიკაციის მოდულისგან და რობოტის კოორდინატული სისტემისგან.

Ხედვითი ლოკალიზაციის არანორმალურობის გამომწვევი ძირითადი მიზეზები არის:

Კამერის ობიექტივის ზედაპირზე მტვერი ან ზეთის ლაქები;

Სამუშაო ნაკრების პოზიციის ცვლილებები;

Სინათლის პირობებში მნიშვნელოვანი ცვლილებები;

Კამერის მიმაგრების პოზიციის მცირე გადახვევები;

Ხედვის პარამეტრების შემთხვევითი შეცვლა;

Კალიბრაციის მონაცემების არანორმალურობა;

Ხედვის სისტემასა და რობოტს შორის კოორდინატული ურთიერთობის გადახვევა;

Კომუნიკაციის შეცდომები;

Კამერის ან ხედვის კონტროლერის გაუმჯობესების შეცდომა.

Ამიტომ, ხედვის სისტემის გაუმჯობესების შეცდომის აღმოჩენის შემთხვევაში არ შეცვალოთ რობოტის პროგრამა დამოუკიდებლად; პირველ რიგში განსაზღვრეთ, არის თუ არა პრობლემა სურათში, ამოცნობიერების პროცესში ან კოორდინატებში.

II. პირველი ნაბიჯი: დაადასტურეთ, არის თუ არა ხედვის სისტემა ნამდვილად დაზიანებული

Როდესაც საერთოდ მოხდება საკარგო პოზიციის გადახრა, პირველი ნაბიჯი არის ხედვის სისტემის მიმდინარე მდგომარეობის შემოწმება.

Შეგიძლიათ შეცდომების აღმოფხვრა შემდეგი თანმიმდევრობით:

① შეამოწმეთ, არის თუ არა კამერა ნორმალურ სურათს ქმნის

Გახსენით ხედვის პროგრამული უზრუნველყოფა ან მონიტორინგის დისპლეი და დაადასტურეთ, რომ დამუშავების ნაკრები გასაგებად ჩანს.

Თუ ეკრანი სრულიად შავია, დეფორმირებული („თოვლის“ ან არტეფაქტების ჩანახსენებით) ან არ ხერხდება დაკავშირება, პრიორიტეტი უნდა მიენიჭოს კამერის ელექტრომომარაგების, კომუნიკაციის და კავშირის მდგომარეობის შემოწმებას, ხოლო არ უნდა სცადოთ კოორდინატების კალიბრაცია.

② შეამოწმეთ ლინზა და დაცვითი გამართვა

Ლაზერული შედუღების გარემოებში ხშირად წარმოიქმნება კვადრა, შეფარება და ლითონის ფხვნილი. თუ ლინზა ან დაცვის მინა დაბინძურდება, დამუშავების ობიექტის კონტური შეიძლება გაუსწორდეს, რაც არეგულირებს ამოცნობარობას. მოაწყობილობა გაასუფთავეთ წარმოებლის ინსტრუქციების მიხედვით.

③ შეამოწმეთ დამუშავების ობიექტის პოზიციონირება

Დაადასტურეთ, რომ დამუშავების ობიექტი დაყენებულია საწყისი პოზიციონირების მეთოდის მიხედვით. თუ მიმაგრების პოზიცია შეიცვალა, ხელოვნური ხედვის სისტემის მიერ გამოვლენილი პოზიცია შეიძლება განსხვავდებოდეს საწყისი წარმოების მდგომარეობისგან.

④ გადაამოწმეთ ხელოვნური ხედვის ამოცნობარობის შედეგები

Თუ კამერა ხელოვნური ხედვის სისტემა ხელახლა ხედავს დამუშავების ობიექტს, მაგრამ გამოვლენილი პოზიცია მკაფიოდ არ ემთხვევა საჭიროებას, მოითხოვება ხელოვნური ხედვის პარამეტრებისა და კოორდინატების ურთიერთობის დამატებითი შემოწმება.

III. 2-ე ნაბიჯი: ლინზის გასუფთავების შემდეგ ხელოვნური ხედვის ამოცნობარობის შესაძლებლობის ხელახლა შემოწმება

Ხელოვნური ხედვის პოზიციონირების მრავალი ანომალია არ იწვევა კალიბრაციის მონაცემების პრობლემებით, არამედ კამერის ხედვის ველში არსებული დაბინძურებით.

Სუფთავად მისვლამდე შეაჩერეთ შესაბამისი მოწყობილობა უსაფრთხოების პროტოკოლების შესაბამად; არ შეასრულოთ მომსახურება რობოტის ან ლაზერული სისტემის ავტომატური რეჟიმში მუშაობის დროს.

Შესამოწმებლად ძირითადი არეები:

Ინდუსტრიული კამერის ობიექტივი;

Დაცვითი გამართვა;

Ობიექტივის გარშემო მოხდომის ან მტვრის არსებობა;

Კამერის მიმაგრების მხარდაჭერი (შეამოწმეთ გაუმაგრებლობა);

Ხელოვნური ხედვის სივრცეში ბრკოლები.

Სუფთავად მისვლის შემდეგ გადაატვირთეთ ხედვის ამოცნობარობის პროგრამა და დააკვირდით, შეძლებს თუ არა სისტემა სწორად ამოცნობარობას იგივე სტანდარტულ ნიმუშს.

Თუ სუფთავად მისვლის შემდეგ ამოცნობარობა ნორმალურ რეჟიმში დაბრუნდა, საერთოდ არ არის საჭიროება ხედვის კალიბრაციის პარამეტრების შეცვლა.

IV. 3-ე ნაბიჯი: შეამოწმეთ კამერის პოზიციაში შესაძლო ცვლილებები

Თუ ხედვის სისტემის სურათის მონაცემთა ნაკადი ნორმალურია, მაგრამ გამოვლენილი პოზიცია მუდმივ გადახრას აჩვენებს, საჭიროებს კამერის მიმაგრების პოზიციის შემოწმებას.

Მაგალითად:

Კამერა თავდაპირველად შეამჩნია შეერთების კიდევე ცენტრი წერტილში A, მაგრამ მოწყობილობის გარკვეული ხანის მუშაობის შემდეგ ყველა ნაკეთობის ამოცნობიერების შედეგები ერთი და იგივე მიმართულებით გადაინაცვლა.

Ამ შემთხვევაში განსაკუთრებით შეამოწმეთ:

Კამერის მიმაგრების საფუძვლის გამოხვევა;

Კამერის მიმაგრების ბოლტები;

Ლინზის ბრუნვა;

Ლაზერული შეერთების თავის ან რობოტის ბოლო ეფექტორის პოზიციის ცვლილებები;

Ნაკეთობის მიმაგრების მოწყობილობის გადაადგილება.

Თუ კამერის ფიზიკური პოზიცია ნამდვილად შეიცვალა, საწყისი კალიბრაციის მონაცემები შეიძლება უკვე აღარ იყოს მოქმედი.

Არ შეიძლება მხოლოდ რობოტის პროგრამის კოორდინატების შეცვლით «კომპენსირება» გადახრის მიზეზი; ამ მოქმედებას შეიძლება მოჰყვეს მომავალში კალიბრაციის ხელახლა შესრულების დროს უფრო მეტი გადახრა.

Ნაბიჯი 4: დროებითი კალიბრაციის შესრულება სტანდარტული ნიმუშის გამოყენებით

Თუ ვიზუალური სისტემა დადასტურებულია, რომ სწორად იღებს სურათებს და ამოიცნობს ობიექტებს, მაგრამ აჩვენებს მცირე კოორდინატულ გადახრას, შესაძლებელია სტანდარტული ნიმუშის ან კალიბრაციის მიზნის გამოყენება ძირითადი კალიბრაციისთვის. ძირითადი მეთოდი არის:

Სასაძლებლო საგნის დამაგრება → ვიზუალური ამოცნობა → ვიზუალური კოორდინატების მიღება → ფაქტიური რობოტის კოორდინატებთან შედარება → გადახრის განსაზღვრა → მოწყობილობის კალიბრაციის პროცედურის მიხედვით ხელახლა კალიბრაცია.

Მაგალითად, თუ ვიზუალური სისტემა ამოიცნობს სასაძლებლო ადგილს და რობოტი მისვლის მუდმივი გადახრით მოცემულ პოზიციაზე, X და Y მიმართულებებში გადახრა შეიძლება ჩაიწეროს.

Თუ გადახრა ძალზე მცირეა და სტაბილური, კორექცია იდეალურად უნდა შესრულდეს მოწყობილობის წარმოებლის მიერ მოცემული ვიზუალური კალიბრაციის პროცედურის მიხედვით.

Მნიშვნელოვანია არ შევცვალოთ ხელოვნურად ხედვის პარამეტრები ან რობოტის კოორდინატები მხოლოდ გამოცდილების საფუძველზე. ხედვის სისტემების, რობოტის კონტროლერების და პროგრამული უზრუნველყოფის არქიტექტურების ბრენდებს შორის განსხვავებები ნიშნავს, რომ კონკრეტული ექსპლუატაციის პროცედურები იცვლება.

VI. 5-ე ნაბიჯი: შეამოწმეთ ვიზუალური და რობოტის კოორდინატების შესაბამისობა

Რობოტიზებულ ლაზერულ შედუღებასისტემებში ვიზუალური პოზიციონირება ძირეულად გულისხმობს სხვადასხვა კოორდინატული სისტემების შორის ტრანსფორმაციებს.

Გავრცელებული კოორდინატული ურთიერთობები მოიცავს:

Კამერის კოორდინატები → ნაკეთობის კოორდინატები → რობოტის კოორდინატები → ლაზერული შედუღების შესრულების პოზიცია

Თუ ამ კოორდინატული ურთიერთობებიდან რომელიმეში გადახრა მოხდება, რობოტი შეიძლება «ნაკეთობას იხილოს, მაგრამ არასწორ ადგილას შედუღოს».

Მაგალითად:

Ხედვის სისტემა აღმოაჩენს შედუღების ხაზის პოზიციის ცვლილებას, მაგრამ რობოტის ფაქტობრივი პოზიცია მოძრაობის შემდეგ მაინც მიმართული იქნება მოცემული მიმართულებით; ამ შემთხვევაში სჭირდება ვიზუალური კოორდინატული ტრანსფორმაციის და რობოტის კოორდინატების კალიბრაციის შემოწმება.

Თუ აღჭურვილობას აქვს მძლავრი ავტომატური კალიბრაციის ფუნქცია, კალიბრაციის პროცედურა შეიძლება შესრულდეს აღჭურვილობის მართვის ინტერფეისის მეშვეობით; თუ ასეთი ფუნქცია არ არსებობს, ამ დავალებას უნდა შეასრულონ რობოტებსა და ხედვის სისტემებს მომხარებული ტექნიკოსები.

VII. ნაბიჯი 6: შეამოწმეთ, არ შეიცვალა თუ არა ხედვის პარამეტრები შემთხვევით.

Ზოგჯერ წარმოების სივრცეში არის ასეთი სიტუაცია:

Თავად აღჭურვილობა არ არის დაზიანებული, მაგრამ ხედვის პროგრამის პარამეტრები შეიცვალა.

Მაგალითად:

Გამოხატვის პარამეტრები შეიცვალა;

Გეინის პარამეტრები შეიცვალა;

Საზღვრის პარამეტრები შეიცვალა;

Ინტერესის არე (ROI) შეიცვალა;

Საზღვრის გამოსავლენის პარამეტრები შეიცვალა;

Შაბლონის პარამეტრები შეიცვალა;

Არჩეულია არასწორი პროდუქტის პროგრამა.

Თუ აღჭურვილობა ადრე ნორმალურად მუშაობდა, მაგრამ შეცვლის შემდეგ ან პროდუქტის შეცვლის შემდეგ უცებ გამოჩნდა ამოცნობიერების პრობლემები, რეკომენდებულია შეამოწმოთ, არ შეიცვალა თუ არა ხედვის პროგრამა ახლახანს.

Რეკომენდებულია, რომ კომპანიები შეინახონ ვალიდირებული ხედვის პროგრამები და დაამყარონ შესაბამო წვდომის კონტროლი, რათა შემცირდეს საწარმოში მომუშავე პერსონალის მიერ ძირეული პარამეტრების შემთხვევითი შეცვლის რისკი.

VIII. რატომ არ უნდა შეიცვალოს რობოტის სველდინგის პროგრამა დროებითი კალიბრაციის მიზნით? ეს არის ხედვის ანომალიების ადგილზე მოსწორების დროს გავრცელებული შეცდომა.

Მაგალითად, თუ რობოტის სველდინგის პოზიცია საწყისად სწორი იყო, მაგრამ ახლა მთლიანად 2 მმ-ით გადაადგილდა, ვინმე შეიძლება უბრალოდ გადაადგილოს რობოტის პროგრამაში ყველა სველდინგის წერტილი 2 მმ-ით.

Ეს შეიძლება მოკლევადიანად წარმოების აღდგენას უზრუნველყოს, მაგრამ ამ მიდგომას არსებობს რისკები.

Ძირეული პრობლემა შეიძლება მომდინარეობდეს:

Კამერის პოზიციის ცვლილებიდან;

Კალიბრაციის მონაცემების ცვლილებიდან;

Ნაკეთობის ფიქსატორის ცვლილებიდან;

Კოორდინატების გარდაქმნაში ანომალიები;

Რობოტის ბოლო ეფექტორის პოზიციაში ცვლილებები.

Თუ ძირეული მიზეზი არ არის აღმოფხვრილი, რობოტის პროგრამის მხოლოდ შეცვლა შეიძლება გამოიწვიოს ხედვის სისტემის და რობოტის კოორდინატებს შორის უფრო მეტი არაშესატყვისობა.

Ამიტომ, უფრო რაციონალური მიდგომა არის:

Ჯერ დაიდგინოს გადახრის წყარო, შემდეგ გადაწყვიტოს, უნდა განხორციელდეს ხედვის სისტემის ხელახლა კალიბრაცია, მიმაგრების ადგილის შესწორება თუ რობოტის პროგრამის შესწორება.

IX. როგორი ნაბიჯები უნდა გატარდეს წარმოების დროებითი აღდგენის შემდეგ?

Თუ წარმოების დროებითი აღდგენა მოხდა ძირითადი კალიბრაციის საშუალებით, მასობრივი წარმოების დაწყება არ არის რეკომენდებული.

Ჯერ უნდა განხორციელდეს პატარა სერიის ვერიფიკაცია.

Პროცესი უნდა მიმდინარეობდეს შემდეგი თანმიმდევრობით:

Ერთი ნაკეთობის ტესტი → უწყვეტი ტესტი → ნიმუშების შემოწმება → სრული მასშტაბის წარმოება

Ძირითადი შემოწმები მოიცავს:

Შედუღების პოზიციის სიზუსტეს;

Შეერთების მიყვანვის სტაბილურობას;

Შედუღების გარეგნულ ხარისხს;

Შედუღების გადახვევის არსებობას;

Ნაკეთობის მდებარეობის ერთნაირობას;

Უწყვეტი ექსპლუატაციის შემდეგ ხედვის ამოცნობიერების გადახვევას.

Სრული წარმოების დაწყებამდე უნდა დარჩეს სტაბილური ამოცნობიერების პოზიცია უწყვეტი ტესტირების დროს.

X. როდის არ არის რეკომენდებული საერთაშორისო დროებითი კალიბრაცია?

Არ ყველა ხედვის სისტემის გაუმჯობესების შემთხვევა შეიძლება გადაწყვიტოს საერთაშორისო.

Შეაჩერეთ ავტომატური სველდინგი და დააკონტაქტეთ აღჭურვილობის წარმოებლის ან პროფესიონალი ტექნიკოსების მეშვეობა, თუ მოხდება შემდეგი შემთხვევები:

Კამერის შეერთების შეცდომა;

Ვიზიონ კონტროლერის მიერ აღნიშნული აპარატურის დაზიანება;

Კალიბრაციის მონაცემების სრული დაკარგვა;

Კამერის ან ობიექტივის მნიშვნელოვანი შეჯახება ან დარტყმა;

Რობოტის შეჯახება;

Ლაზერის თავის მდებარეობის ცვლილება;

Რობოტის ნულოვანი პოზიციის ან მექანიკური პარამეტრების ანომალიები;

Ვიზიონის ამოცნობარობის შედეგებში მუდმივი და მნიშვნელოვანი გადახრა;

Უსაფრთხოების სიგნალიზაციის გააქტიურება;

Პარამეტრების ცვლილებების გავლენის შესახებ არსებული არაგარანტირებულობა.

Არ უნდა შევასრულოთ მხოლოდ წარმოების სწრაფად აღდგენის მიზნით შემთხვევითი ცვლილებები, განსაკუთრებით როდესაც ეს შეეხება რობოტის ბლოკს, ლაზერულ წყაროს, უსაფრთხოების წრეებს ან კრიტიკულ კალიბრაციის მონაცემებს.

XI. როგორ შეიძლება მინიმიზირდეს რობოტის ლაზერული შედუღების ხედვის სისტემებში შეცდომები?

Რეგულარული ტექნიკური მომსახურება უფრო მნიშვნელოვანია, ვიდრე შეცდომების მოგვიანებით აღმოფხვრა.

Ხედვის სისტემის რეგულარული გასუფთავება.

Დააყენეთ ინსპექციისა და გასუფთავების განრიგი ლინზებისა და დაცვითი მინის კომპონენტებისთვის წარმოების გარემოს მიხედვით.

Კამერის მიმაგრების სტრუქტურის დამაგრება.

Კამერის მიმაგრების საყრდენებისა და მიმაგრების ბოლტების პერიოდული შემოწმება მექანიკური ვიბრაციის გამო მოწყობილობის პოზიციის ცვლილებების შესამცირებლად.

Კალიბრაციის მონაცემების რეზერვირება.

Ვალიდირებული ხედვის პროგრამების, კალიბრაციის პარამეტრების და რობოტის პროგრამების რეზერვირება.

Ოპერაციული წვდომის მართვა

Შეუძლებელი უნდა გახდეს არაუფლებოს პირების მიერ ხელოვნური ხედვის პარამეტრების ან რობოტის პროგრამების მიზნების გარეშე შეცვლა.

Რეგულარული სიზუსტის შემოწმება

Სტანდარტული ნიმუშების გამოყენებით პერიოდულად შეამოწმეთ ხელოვნური ხედვის მიერ განსაზღვრული პოზიციებისა და რობოტის ფაქტობრივი შესრულების პოზიციების შესაბამისობა.

Მოწყობილობის სამომართავო ჩანაწერების შენახვა

Ხელოვნური ხედვის სისტემის გაურკვევლობების, პარამეტრების ცვლილებების, კალიბრაციის დეტალების და სამომართავო მოქმედებების დოკუმენტირება მომავალში შეცდომების აღმოფხვრის მიზნით.

XII. რობოტიზებული ლაზერული შედუღების სისტემების არჩევა: ხელოვნური ხედვის სტაბილურობა საკრიტიკო მნიშვნელობის მოაქვს

Რობოტიზებული ლაზერული შედუღების პროექტებში, სადაც სჭირდება ხელოვნური ხედვის მეშვეობით პოზიციონირება, შეერთების ხაზის ამოცნობარობა და რთული ტრაექტორიის შედუღება, ხელოვნური ხედვის სისტემა არ არის უბრალო სამრეწველო კამერა; ის უნდა იყოს სრულიად ინტეგრირებული რობოტთან, ლაზერულ თავთან, მართვის სისტემასთან, ინსტრუმენტებსა/ფიქსატორებსა და შედუღების პროცესთან.

Ამიტომ, რობოტიზებული ლაზერული შედუღების მოწყობილობის არჩევისას უნდა გაითვალისწინოთ არ მარტო რობოტის ბრენდი და ლაზერის სიმძლავრე, არამედ შემდეგი ფაქტორები:

Ვიზუალური პოზიციონირების მეთოდი;

Ვიზუალური ამოცნობარობის სიზუსტე;

Კალიბრაციის მეთოდი;

Კოორდინატების ტრანსფორმაციის მეთოდი;

Პროგრამული უზრუნველყოფის მოძრაობის მეთოდი;

Ანომალიების შესახებ გაფრთხილების ფუნქციები;

Მონაცემების რეზერვირების მეთოდი;

Გაყიდვების შემდგომი ტექნიკური მხარდაჭერის შესაძლებლობები.

Განსაკუთრებით არასტანდარტული ავტომატიზაციის პროექტების შემთხვევაში, მოწყობილობის მიტანამდე ნამდვილი ნაკეთობების გამოყენებით ვერიფიკაცია საჭიროებს.