Vistek Isra Vision modern üretimdeki hemen her gereksinim için optimize edilmiş görüntü işleme çözümleri önermektedir.Görüntü sistemleri özellikle robot güdümü ve konumlandırması için vazgeçilmez araçlar olduklarını ispatlamıştır...

KAZANAN: TEK KAMERAYLA 3B

Vistek Isra Vision modern üretimdeki hemen her gereksinim için optimize edilmiş görüntü işleme çözümleri önermektedir. Görüntü sistemleri özellikle robot güdümü ve konumlandırması için vazgeçilmez araçlar olduklarını ispatlamıştır. MONO3D sistemleriyle yalnızca tek bir kamera kullanımıyla altı serbestlik derecesinin hepsini kesin olarak belirlemeyi olanaklı kılan yeni uygulama alanları geliştirilmiştir. Sonuç olarak, diğer faydalarının yanısıra, otomotiv tasarımında kullanılan artan çeşitlilikte parça kolaylıkla işlenebilir ve iki örneği ABD’deki General Motors ve Daimler’de görülebilen robot uygulamaları için ekonomik çözümler üretilebilir.

Görüntü işleme teknoloji olmaksızın robotların yetenekleri sınırlıdır. Robotun görme sisteminin parçayı ve konumunu tam olarak tanımlamasına kadar hatasız işlem olanaklı değildir. Robot görme sistemleri daha yüksek üretim hızları sağlar ve üretim kalitesini arttırıp masraflarını azaltır. Sadece bu yönüyle bile, bir görüntü işleme sistemine yapılacak yatırım birkaç ay içinde geri dönecektir.

Özellikle otomotiv endüstrisinde üretilen parça sayısı artmakta ve maliyet yönetimine daha fazla baskı yaratmaktadır. Aynı zamanda model sayısı da önemli ölçüde büyümektedir. Örneğin Audi şirketini incelersek: 1996 yılında şirket 500.000’e yakın araç üretmiştir. 2005 yılında bu sayı artarak 800.000’e ulaşmıştır. 2015 için şirket 1,4 milyon araç üretmeyi hedeflemektedir. Aynı zamanda ürün seçenekleri çarpıcı olarak artmaktadır. 1994’te Audi yedi model üretmekteydi. On bir yıl sonra bir araba alıcısı olarak 22 seçeneğiniz vardı ve 2015 için Audi kaynaklarına göre 40 değişik model beklenmektedir. Ürün çeşitliliği yeni model serileri ve özelleştirilmiş, niş araçlar ile sürekli artmaktadır. Diğer otomotiv üreticilerinin de benzer biçimde yaşadığı bu gelişme artan sayıda parçayı kesin olarak tanıyabilmek için sadece robotların akıllı görüntü işleme çözümleriyle birlikte kullanımıyla başarılabilecek yüksek oranda esnek üretim süreçleri gerektirmektedir.

HER TALEP İÇİN OPTİMUM ÇÖZÜM

Endüstriyel görüntü işleme robotlara görmeleri için akıllı ‘gözler’ verir. Görüntü işleme uzmanı Vistek Isra Vision otomotiv endüstrisi üretim zincirindeki her üretim aşamasında daha iyi üretkenlik ve verimlilik sağlayan, her talep için bir dizi farklı teknolojiye dayalı görüntü işleme sistemleri sunar.

2B sistemler bile konveyör kayışı üzerinde konum belirleme, tip ve parça tanımada kullanılabilir. Yakalanan nesnenin tek bir kamera konumundan uzaklığını ‘yarım’ bir üçüncü boyut olarak hesaplayan 2 ½ B teknolojisiyle ek bir adım atılmıştır. Bu teknolojiyi kullanarak palete koyma ve paletten indirme veya konteyner sınıflandırma sırasında sağlam ve ekonomik olarak verimli çözümler gerçekleştirilebilir.

Üç-boyutlu görüntü işleme, robot görmesinin ileri doğru önemli bir adım atmasını sağlamıştır. Vistek Isra Vision tüm işlerin yürütülebileceği kapsamlı bir ‘gerçek’ 3B metodlar programı sağlamaktadır. 3B stereo algılayıcı her altı serbestlik derecesinde konumları belirleyip nesneleri ölçer. Tek bir konumda kullanılabileceği gibi robot koluna taşınabilir bir cihaz olarak da monte edilebilir. 3B fotogrametri sistemleri çoğunlukla çok büyük veya çoklu parçaların yüksek çözünürlük seviyelerinde yakalanması gerektiğinde kullanılır. 3B robot görme bunu çeşitli kameralardan gelen bilgiyi kullanarak yapar. Tüm otomotiv gövdelerinin konumu, örneğin son kat boya sistemlerinde, çok hızlı bir şekilde kesin olarak belirlenebilir.

Büyük ölçüde otomatikleştirilmiş robotların ve işleme sistemlerinin kalite ve verimliliklerinin hızlı ve kesin konum belirleme yoluyla artırılması gereken alanlarda 3B stereo ölçme teknolojisi kullanılabilir. 3B form eşleme, çok satırlı projector algılayıcılar ve entegre yüzey aydınlatması kullanarak robot görmesi ile hatta ölçme teknolojisini birleştirir.

ÜÇ BOYUTLU GÖRMEK İÇİN TEK KAMERA KULLANMA

Robot görmesi için geliştirilen başka bir yenilik ekonomik açıdan da tam bir atılım yaratmaktadır. Isra Vision’ın 2004’te piyasaya tanıttığı MONO3D sistemi son derece verimli, az yer kaplayan ve ek olarak da düşük maliyetlidir. Görme sistemi yeni geliştirilmiş bir yazılım programına dayalıdır ve başka hallerde pahalı birden çok kamera ve laserli sistemlerle mümkün olan tek bir konumdan 3B bir kamera alanındaki birden çok noktanın kesin ve hızlı ölçümünü yapmak için tek kamera yeterli olmaktadır.

Sistem bir nesnenin üç veya daha fazla özniteliğinin konumlarını sabitleyerek, bu öznitelikler arasındaki uzamsal ilişkileri tanımlayarak ve sonuçları kaydedilmiş bir 3B CAD modeliyle karşılaştırarak yüksek çevrim zamanlarında 3B konum verisi üretir. Bir nesnenin kamera görüntüsünde tanınabilecek tüm öznitelikleri ölçüm amacıyla kullanılabilir. Bu yolla kameranın görüş açısı içindeki herhangi bir noktanın tüm altı serbestlik derecesi (konum ve yönelim) kesin olarak belirlenebilir.

Bu yaklaşım yalnız malzeme maliyetini değil sistemin kurulum, kalibrasyon ve işletme masraflarını da büyük ölçüde düşürür. Geometrik dezavantaj durumularında farklı kamera konumları birbiriyle birleştirilebilir. Sistem yüksek üretim hızlarında bile sorunsuz olarak çalışır. Açık olarak düzenlenmiş operatör arayüzü sayesinde kolaylıkla kalibre edilip kurulabilir.

GENERAL MOTORS VE DAİMLER’DE KULLANILIYOR

MONO3D sistemi robotların kullanımının şimdiye kadar ekonomik nedenlerle mümkün olmayan çok sayıda uygulamaya da genişletilmesini sağlar. Maliyet bakımından büyük bir baskı altında olan otomotiv endüstrisi ve tedarikçileri bu sistemin yararlarını çok kısa zamanda anlayıp MONO3D’yi pek çok uygulamada kullanmaya başladılar; örneğin ABD’de Saginaw, Michigan’daki bir General Motors motor kalıp tesisi. ABD otomotiv endüstrisinin tam ortasındaki Detroit’in kuzeybatısında yer alan kalıp tesisinde çeşitli motorlar için kalıplar kum döküm yöntemiyle üretilmektedir. Süreç sırasında kumdan sıkıştırılmış formlar kullanılmaktadır. Bu kum kalıplar erimiş metali emer ve kalıplaşmış tam motor parçaları elde edilir.
Arada kum kalıplar raflarda depolanır. Buradan robotlar tarafından alınır ve daha sonra tam bir kalıp negatifi oluşturacak şekilde birleştirilmek üzere konveyör kayışlarına yerleştirilir.

Doğru formun tam yerini belirleyebilmek için MONO3D sistemi ABB robotunun kolunda yakalayıcı cihazın üstüne takılır. Robot raftaki bu belirlenen konuma önce aşağı doğru hareket ederek gider. İşlem sırasında, yakalayıcının hassas kum kalıpları doğru şekilde alabilmesi için en yüksek kesinlik derecesi gereklidir. Bundan sonra, yakalayıcı cihazlı robot kolu raf boyunca hareket ederek yakalayıcıya pnömatik bir modülle bağlanan kum kalıbı yerinden alır. MONO3D sistemleri form elemanlarının yerini konveyör kayışı üzerinde belirlemekte de kullanılabilir. Sonuç olarak Saginaw’daki motor kalıp tesisinde 40 adet MONO3D sistemi kullanımdadır.

İNANDIRICI BASİT UYGULAMA

ABD otomotiv endüstrisinin önde gelen otomasyon sistemleri montajcılarından biri olan merkezi Southfield, Michigan’da olan Comau Pico bile MONO3D sistemlerinin ekonomik verimliliği ve etkililiğine inanmıştır. ABD’de 1939 yılında kurulan ve yedi yıl sonra Comau Group tarafından devralınan şirket bu sistemleri Daimler için ABD çapındaki çeşitli üretim tesislerinde kullanmaktadır. Bu kararda özellikle sistemin kullanım kolaylığı etkili olmuştur.

MONO3D sistemi örneğin Daimler fabrikalarında kaporta sacı uygulamalarında preslenmiş sac levha parçalarını paletten indirmede kullanılmaktadır. Robotları kullanarak bu indirme işlemini otomatikleştirmek mümkün olmuştur. Bu işin zorluğu sac levha parçalarının yere konteynerlerle yerleştirilmesi ve birden çok farklı uygulamada kullanılmasından dolayı standart bir şekillerinin olmamasıdır. Bu durumda robotun yakalayıcı sistemine kolaylıkla entegre edilebilen yeni minyatür kameralar ve küçük yüksek performanslı LED spotları kullanan MONO3D sistemler uygulanabilir.

Akıllı görüntü işleme sistemleri otomotiv endüstrisinde daha fazla verimliliğin ve daha yüksek üretkenliğin anahtarıdır. Isra Vision 20 yıldan fazla bir süreden beri robot görmeye temel yetkinlikleri arasında sahip olup robot güdümü için eksiksiz bir görüntü işleme sistemleri serisi sunmaktadır. MONO3D sistemleri özellikle diğer herhangi bir sistemle karşılaştırılamayacak çok uygun maliyetli görüntü işleme çözümleri sunmayı mümkün kılar. Isra Vision’ın 25 yılı aşkın yapay görme deneyimini üretime aktarmak için kurulan Vistek A.Ş. ile ortaklığı sonucu oluşan Vistek ISRA Vision A.Ş. şirketi global odağı ve altyapısı sayesinde ilgili tüm pazarlarda tüm teknik özelliklere yönelik görüntü çözümleri için ortak olmaya hazırdır.

ST. Robotik - Mekatronik Dergisi / Aralık 2009