کارخانه هوشمند: تأسیس واحدهای تولیدی  انعطاف‌پذیر چند منظوره رباتیک مجهز به سیستم بینایی ماشین برای انتخاب هوشمند قطعات با قابلیت تغییر هوشمند بین خطوط تولید  

بهره‌وری بالا با بینایی ماشین و پردازش تصویر در کارخانه هوشمند

شرکت فناورفرتاک اسپادانا با تجربه گسترده در زمینه سیستم‌های رباتیک هوشمند و اتوماسیون صنعتی توانایی دارد خطوط تولید شما را به یک کارخانه هوشمند و سلول تولید انعطاف‌پذیر تبدیل کند. استفاده از فناوری‌های پیشرفته مانند بینایی ماشین سه‌بعدی و پردازش تصویر امکان انتخاب هوشمند قطعات و چیدمان خودکار آنها را فراهم می‌سازد. نتیجه این فرآیند، افزایش سرعت، دقت و بهره‌وری در تولید است.

واحدهای تولیدی انعطاف‌پذیر و چندمنظوره

در واحدهای تولیدی انعطاف‌پذیر و چندمنظوره، شرکت فناورفرتاک اسپادانا قادر است با تولید و توسعه سیستم‌های بینایی ماشین پیشرفته امکان تغییر سریع خطوط تولید بین مدل‌های مختلف قطعات را بدون اتلاف زمان فراهم کند. پایه و اساس طراحی این سیستم ها بر مبنای پردازش تصویر پیشرفته است که تضمین می‌کند انتخاب و برداشت هوشمند قطعات با نهایت دقت و سرعت انجام شود.

کاربرد سامانه‌های بینایی ماشین در صنعت خودروسازی

یکی از مهم‌ترین حوزه‌های استفاده از سامانه‌های بینایی ماشین، صنعت خودروسازی است. به عنوان مثال می‌توان یک سلول تولید انعطاف‌پذیر طراحی کرد که توانایی پردازش چند نوع قطعه مختلف برای نصب در گیربکس را داشته باشد. اگر این فرآیند به صورت بارگذاری دستی ماشین‌ها انجام شود، کار برای اپراتورها بسیار خسته‌کننده و زمان‌بر خواهد بود. علاوه بر این، فشار کاری مداوم می‌تواند منجر به کاهش کیفیت تولید و افزایش خطا شود.

در چنین شرایطی، به‌کارگیری یک راهکار اتوماسیون صنعتی مبتنی بر بینایی ماشین و رباتیک می‌تواند بهترین گزینه باشد. این سیستم با هماهنگی کامل با فرآیند تولید:

  • دقت و سرعت را افزایش می‌دهد.
  • هزینه‌های عملیاتی را کاهش می‌دهد.
  • بهره‌وری خط تولید را به حداکثر می‌رساند.

درتولید چرخ‌دنده و دیفرانسیل‌های مخصوص خودرو، می توان یک واحد تولیدی انعطاف‌پذیر و چندمنظوره با استفاده از ماشین‌آلات موجود و افزودن سیستم رباتیکی مجهز به سامانه بینایی ماشین ایجاد کرد. در این حالت:

  • ربات وظیفه انتخاب و برداشت قطعات از داخل سطل را بر عهده دارد.
  • قطعات پس از شناسایی و جداسازی، به خطوط مختلف تولید هدایت می‌شوند.

این رویکرد نوین باعث می‌شود که فرآیند تولید قطعات جدید در صنعت خودرو سریع‌تر، دقیق‌تر و اقتصادی‌تر انجام گیرد.

ساختار سلول تولید انعطاف‌پذیر

تجهیزات اصلی این واحد هوشمند شامل:

  • دستگاه فرز CNC برای تولید چرخ‌دنده‌ها
  • دستگاه تراش CNC با دو ابزار
  • ربات مجهز به سامانه بینایی ماشین و دوربین سه‌بعدی برای حمل‌ونقل قطعات

دو دستگاه CNC توسط یک ربات مجهز به سامانه بینایی ماشین برای انتخاب و برداشت هوشمند قطعه پشتیبانی خواهند شد و کل مجموعه درون محفظه ایمنی قرار می‌گیرد و واحد کنترل خارج از محفظه مستقر می‌شود..

مراحل پردازش تصویر و انتخاب هوشمند قطعات

  1. بارگذاری خودکار قطعات:
    قطعات خام فولادی به صورت نامرتب در یک جعبه فلزی قرار می‌گیرند؛ طراحی سیستم می‌تواند به گونه‌ای باشد که تعداد قطعات موجود در ظرف تا چندین هزار عدد قطعه فولادی با وزنی بالغ بر چند تن باشد. ظرف محتوی قطعات تولید شده روی ریل قرار گرفته و با یک قفل ثابت می‌شود تا بتواند زیر سیستم تصویربرداری قرار گیرد.
  2. ثبت تصویر با بینایی ماشین و پردازش تصویر:
    در این سامانه، سیستم بینایی شامل یک پروژکتور خط لیزری و یک دوربین روی یک واحد متحرک است که بالای سطل نصب شده است. پروژکتور، یک خط لیزری روی سطح جعبه می‌تاباند و دوربین با زاویه مناسب نسبت به خط لیزر تنظیم می‌شود تا بتواند کل خط را ثبت کند. طراحی این سیستم بر اساس اصل مثلث‌بندی خواهد بود. خط اسکن لیزری شامل هزاران  نقطه تصویر است. دوربین این نقاط را دریافت کرده و  سیستم پردازش تصویر و بینایی ماشین این نقاط را به یک ابرنقطه سه‌بعدی تبدیل می‌کند که سطح قطعات داخل سطل را نمایش می‌دهد .بدین ترتیب، سطح ظرف، اسکن و تجزیه و تحلیل می‌شود و موقعیت دقیق  قطعات در فضای سه‌بعدی مشخص می‌شود؛ قطعات قابل برداشت رنگی نشان داده شده و رنگ قطعات نشان‌دهنده دسترسی ربات به آن‌ها می‌باشد. برای پیش‌بینی امکان دسترسی گیره ربات به هر قطعه و برداشت آن بدون برخورد با سایر قطعات یا دیواره سطل، نرم‌افزار یک استوانه مجازی به ابعاد گیره ربات را در محل هر قطعه شبیه‌سازی می کند و بررسی می‌کند که آیا گیره بدون برخورد با سایر قطعات یا دیواره سطل قادر به برداشتن آن قطعه هست یا نه.  سیستم پردازش تصویر تصمیم می‌گیرد کدام قطعه باید برداشت شود.
  3. انتخاب و برداشت هوشمند قطعات:
    ربات با کمک اطلاعات بینایی ماشین سه‌بعدی و سیستم بینایی قطعه بردار هوشمند هر قطعه را بدون برخورد با سایر قطعات یا محیط، با دقت بالا برداشت می‌کند.

4.  چیدمان خودکار قطعات و تغذیه ماشین‌آلات:
قطعه روی یک نوار نقاله قرار می‌گیرد و به دستگاه فرز CNC منتقل می‌شود و پس از ماشین‌کاری اولیه، ربات دوباره قطعات را گرفته و به دستگاه ماشین‌کاری بعدی منتقل می‌کند.

5.  ماشین‌کاری پیشرفته و کنترل کیفیت:
دستگاه تراش مجهز به تعویض خودکار ابزار خواهد بود و پس از تکمیل مراحل، قطعات توسط سیستم برداشت خودکار به واحد کنترل نهایی منتقل می‌شوند.

تمام مراحل به صورت هم‌زمان و هماهنگ اجرا خواهند شد تا زمان تولید کاهش یافته و بهره‌وری افزایش یابد.

مزایای سیستم‌های هوشمند فناور فرتاک اسپادانا

  • افزایش بهره‌وری تولید با استفاده از بینایی ماشین و پردازش تصویر
  • انتخاب هوشمند قطعات بدون خطای انسانی
  • چیدمان خودکار قطعات و انعطاف‌پذیری خط تولید
  • کاهش هزینه‌های عملیاتی و نیاز کمتر به نیروی انسانی
  • پیاده‌سازی کارخانه هوشمند مطابق با استانداردهای روز

توانمندی فناور فرتاک اسپادانا در توسعه نرم‌افزار بینایی سه‌بعدی

این شرکت توانایی طراحی و توسعه نرم‌افزار بینایی سه‌بعدی و سیستم‌های هوشمند انتخاب و برداشت قطعه (قطعه بردار هوشمند یا smart picking) را دارد. با ترکیب پروژکتور خط لیزری و دوربین سه‌بعدی، داده‌های نوری به یک ابرنقطه سه‌بعدی (3D Point Cloud) تبدیل می‌شوند و موقعیت قطعات با دقت بالا شناسایی می‌شود.

توان نرم‌افزاری فناور فرتاک اسپادانا در این بخش، شامل توسعه الگوریتم‌هایی است که دارای قابلیت های زیر می‌باشند:

  • شناسایی سریع قطعات قابل برداشت توسط ربات
  • شبیه‌سازی سه‌بعدی یک استوانه مجازی هم‌اندازه با گیره ربات به منظور امکان‌سنجی برداشت قطعه بدون برخورد که تضمین‌کننده افزایش دقت و کارایی در سیستم قطعه بردار هوشمند است.
  • پردازش سریع بدون نیاز به اسکن کامل همه قطعات؛ بلکه تا زمان شناسایی قطعه مناسب برای برداشت. این قابلیت باعث کاهش زمان چرخه و افزایش راندمان تولید می‌شود.
  • طراحی ماژولار و قابلیت توسعه برای انواع قطعات صنعتی؛ به‌گونه‌ای که بتوان به راحتی مدل‌های جدید قطعات یا قابلیت‌های سفارشی را به آن افزود. این انعطاف‌پذیری سبب می‌شود که خطوط تولید به‌ سادگی بین مدل‌های مختلف قطعات جابه‌جا شوند و بدون اتلاف زمان و با تولید همزمان چند محصول به بهره‌وری بالاتری دست یابند.

صنایع هدف

راهکارهای ما قابل استفاده در صنایع مختلف از جمله:

  • خودروسازی
  • تجهیزات الکترونیکی
  • صنایع فلزی و مکانیکی
  • واحدهای تولیدی انعطاف‌پذیر

تماس با ما

برای دریافت مشاوره رایگان و آشنایی با راهکارهای ما در زمینه کارخانه هوشمند، اتوماسیون صنعتی، سیستم رباتیک پیشرفته و نرم‌افزار بینایی ماشین سه‌بعدی، همین حالا با تیم ما در فناور فرتاک اسپادانا تماس بگیرید.