Euroopan unionin osarahoittama logo.
Vasemmalla Satakunnan maakunnan vaakuna ja sen vieressä

Kokeilu – Putkien poiminta robotilla lasertriangulaation avulla

kokeilua varten suunniteltiin ja toteutettiin robotin, konenäön ja viivalaserin yhteystyö kappaleiden poimintaan lasertriangulaation avulla. Usean asettelun ja lasereiden siirron jälkeen tulokset vaikuttivat lupaavilta. 

Kokeilun alkutilanne 

Tukimet Oy:llä eräs työvaihe on robotisoitu niin, että robotti poimii putken kehikosta ja vie sen taivutuskoneelle. Tällä hetkellä putket joudutaan purkamaan lavalta käsin ja sijoittamaan kehikkoon. Tästä vaiheesta haluttiin päästä eroon ja saada aikaan tilanne, jossa pelkästään lavan tuonti alueelle riittäisi, ja robotti pystyisi poimimaan putkia taivutukseen siitä suoraan. Teknologiayritysten modernisointi tekoälyn ja robotiikan avulla -hankkeessa tämä tunnistettiin hyväksi modernisointiesimerkin kohteeksi. Kohde tuo hyvin esille sen, miten yksinkertaisilla ja edukkailla laitteillakin voidaan toteuttaa robotilla tapahtuvaa ennalta opettamatonta poimintaa. Suurta tarkkuutta vaativassa prosessissa 3D-kuvauslaitteiston hinta ohjelmistolisensseineen nousisi helposti joihinkin kymmeniin tuhansiin euroihin, kun taas 2D-kuvauslaitteiston komponentit maksavat reilu tuhat euroa.

Miksi tehtiin konenäkökokeiluja? 

Tämän kaltaisen konenäkökokeilun toteuttaminen kannattaa, koska se tarjoaa merkittävää tietoa sekä ratkaisua hakevalle yritykselle että muille yrityksille. Ensinnäkin se mahdollistaa tuotantoprosessien tehokkuuden ja tarkkuuden parantamisen vähentäen manuaalisen työn tarvetta ja virheiden määrää. Toiseksi tällaiset kokeilut edistävät innovaatioiden kehittämistä ja käyttöönottoa, mikä voi johtaa uusien teknologioiden ja menetelmien nopeampaan leviämiseen alalla. Lopulta kokeilun tulokset ja opit tarjoavat arvokasta tietoa ja kokemusta, joita muut yritykset voivat hyödyntää omissa automaatio- ja modernisointihankkeissaan edistäen koko teollisuudenalan kilpailukykyä ja kehitystä.

Millaisia kokeiluja tehtiin? 

Kokeiluissa aloiteltiin ensin sillä, että viivalaserilla osoitettiin tunnetusta kulmasta kohti yhden putken pintaa. Kun laserviivasta putken pintaan muodostuvien valaistujen alueiden todettiin löytyvän, huomattiin kulman olevan liian pieni, joten kokeilua jatkettiin suuremmalla kulmalla. Tämän jälkeen kokeilu kasvoi, sillä mukaan tuli toinenkin viivalaser, joten nyt käytettiin kahta viivalaseria tunnetusta kulmasta. Tällä saavutettiin se mahdollisuus, että voitiin tarkastaa, onko päällimmäinen putki suorassa. Kun kahden laserin kokonaisuus todettiin toimivaksi, jatkettiin kokeilua vielä niin, että otettiin käyttöön UR5-robotti, johon 3D-tulostettiin adapteri kahdelle laserille. Kahdella viivalaserilla pystyttiin tunnistamaan päällimmäisen putken poimintapiste robotille. Seuraavalla videolla näkyy kokonaisuuden toiminta kahdella viivalaserilla, 2D-kameralla ja UR5-yhteistyörobotilla.

Millaisia lopputuloksia kokeilusta saatiin? 

Kokeilun perusteella todettiin, että näinkin yksinkertaisilla laitteistoilla voidaan toteuttaa suorien, lieriömäisten kappaleiden kolmiulotteista poimintaa, kun ne ovat tasaisesti pinossa. Erityisen merkittävässä roolissa tässä oli se, että koko kuvaustapahtuma voitiin toteuttaa hyvinkin edullisilla komponenteilla. Kokeilun lopputulokset olivat hyvin positiivisia, joten ne innoittivat jatkamaan PoC:in pariin. 

Mihin kokeilut johtivat? 

Kokeilun pohjalta päädyttiin tekemään myös Proof of Concept –pilotti lasertriangulaation toiminallisuuden varmistamiseksi isommassa toimintaskaalassa, joten tämä tehtiinkin poimien putkia EUR-lavalta.   

Kiitokset Tukimet Oy:lle hyvästä esimerkkitapauksesta! 

 

RoboAI logo.
SAMK logo.
Logo TAU 2rivi Fi Violetti RGB