Tại sao cần tích hợp hệ thống cảm biến hình ảnh vào hệ thống bơm tra keo tự động?
Để quyết định đầu tư một hệ thống bơm tra keo phù hợp, nhà sản xuất cần cân nhắc đến nhiều mặt và vấn đề. Đặc biệt đối với các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao với diện tích tra keo hay lượng keo ra nhỏ. Độ chính xác được đề cập đến ở đây là cả về lượng lẫn vị trí của vật liệu được nhỏ ra. Từ đó, đảm bảo được khả năng hoạt động hiệu quả, thực hiện được các chức năng vốn có và đảm bảo chất lượng của chi tiết gia công. Bên cạnh đáp ứng tiêu chuẩn về độ chính xác, phương pháp bơm tra keo được lựa chọn cũng cần phải đảm bảo sản lượng lớn, an toàn và hiệu quả chi phí.
Hệ thống cảm biến tích hợp cùng hệ thống Robot để tạo nên quy trình hiệu quả nhất
Trong nhiều ứng dụng, hệ thống tra keo sẽ được tích hợp với robot để đáp ứng được yêu cầu sản xuất. Robot giúp đem đến một quy trình sản xuất tự động linh hoạt, giúp ổn định độ chính xác cao dù sau nhiều chu kỳ hoạt động. Độ chính xác ổn định này cũng giúp tiết kiệm nguyên vật liệu, giảm chi phí sản xuất.
Phần mềm điều khiển robot giúp điều chỉnh vị trí của vật liệu được bơm tra lên bề mặt một cách tự động. Trong khi các hệ thống thủ công khó có thể giữ được độ chính xác khi gặp các chi tiết gia công có bề mặt không bằng phẳng hoặc đường tra keo không thẳng (cong, vòng cung), đường keo ra thông qua sự điều khiển của robot sẽ chính xác và ổn định hơn. Thêm vào đó, nếu hệ thống tích hợp thêm cảm biến hình dạng đường keo và sự thay đổi của bề mặt, độ sai số sẽ giảm xuống chỉ còn +/-4 μm. Và sự thay đổi vật liệu sau mỗi dự án hay mỗi công đoạn cũng sẽ không bị ảnh hưởng.
Phần mềm điều khiển robot cho phép kỹ sư nhập file thiết kế AutoCAD, sau đó tự động chuyển sang file DXF để tạo nên chương trình di chuyển của đầu tra keo. Việc sử dụng file thiết kế điện tử này tiết kiệm được vô số thời gian dạy máy so với trước kia, đặc biệt với các chi tiết có cấu trúc tra keo phức tạp. Bằng công cụ này, kỹ sư thiết kế cũng sẽ không bị hạn chế bởi việc lập trình và gia công phức tạp khi sản xuất hang loạt.
Hệ thống bơm tra keo điều khiển bằng cảm biến hình ảnh là gì?
Hệ thống robot là một bộ phận thiết yếu trong ứng dụng bơm tra keo yêu cầu độ chính xác và độ ổn định cao về cả vị trí, hình dạng và lượng chất lỏng. Hệ thống cảm biến hình ảnh định hướng là một bộ phận được tích hợp cho robot giúp hệ thống hoạt động linh hoạt hơn, giảm thời gian chu kỳ và đảm bảo độ chính xác.
Hệ thống cảm biến hình ảnh đã được sử dụng nhiều trong các ứng dụng bơm tra keo trong gần 20 năm trở về đây và đang là hệ thống thông minh và hiệu quả nhất sử dụng trong ứng dụng này, nhờ tích hợp AI. Những cảm biến và phần mềm xử lý thông tin giúp robot hoạt động nhanh hơn, giảm thời gian gia công bằng việc loại bỏ đi các quy trình mà độ chính xác phụ thuộc nhiều vào sự phán đoán của công nhân, giảm thời gian lập trình và điều chỉnh quy trình, từ đó giảm tổng thời gian gia công.
Ưu điểm và nhược điểm của hệ thống Robot không sử dụng cảm biến hình ảnh
Đối với một hệ thống robot tiêu chuẩn, phương pháp dạy máy thông qua thiết bị điều khiển bằng tay cũng đã bao hàm được hầu hết các chức năng cần có trong bơm tra keo, xác định được vị trí bơm tra keo trên bề mặt gia công.
Kỹ sư hoặc thợ máy sẽ điều khiển và di chuyển đầu tra keo được gá trên than robot đến từng điểm một trên bề mặt đối tượng. Quy trình này được gọi là dạy máy. Tọa độ của các điểm này được lưu lại trong bộ nhớ của phần mềm, và robot sẽ di chuyển, bơm tra đúng tại các vị trí đó theo khoảng thời gian cũng được thiết lập từ trước. Quá trình này sẽ lặp lại nếu vị trí đối tượng hoặc thiết kế đối tượng thay đổi.
Điều khiển robot bằng phương pháp dạy máy có thể bơm tra keo trong các ứng dụng có lượng keo ra mỗi lần lớn.
Tuy nhiên, đối với ứng dụng diện tích và hình dạng đường keo nhỏ, không gian hạn chế, phương pháp này sẽ không còn hiệu quả bởi lượng thời gian bỏ ra để lập trình cho từng điểm quá dài và không đảm bảo độ chính xác. Thêm vào đó, quy trình bơm tra keo càng phức tạp, việc điều chỉnh vị trí đầu ra keo trong quá trình hoạt động càng cần thiết. Điều này đồng nghĩa với việc cần một hệ thống nhận diện tự động chính xác hơn để thiết lập quỹ đạo bơm tra keo và điều chỉnh quỹ đạo đó nếu có sai sót trong quá trình vận hành. Hệ thống cảm biến hình ảnh kết hợp phần mềm thông minh của GLUDITEC được sinh ra để đáp ứng nhu cầu đó.
Các loại hệ thống cảm biến hình ảnh và phần mềm phân tích
Hệ thống nhận diện hình ảnh sử dụng với robot bơm tra keo có nhiều loại, thường được phân loại thành camera CDD 2D và 3D. Đây cũng là hai camera được sử dụng nhiều nhất trong công nghiệp sản xuất hiện nay. Theo như tên gọi của nó, 2D sẽ nhận diện được sự thay đổi trên trục X và Y của đối tượng, camera 3D sẽ nhận diện được thay đổi trên cả 3 trục X, Y, Z phù hợp với các ứng dụng phức tạp hơn và độ chính xác cũng cao hơn.
Camera với độ phân giải khác nhau sẽ cho độ chính xác khác nhau, tùy vào kích thước của đổi tượng gia công và vị trí bơm tra keo, cần lựa chọn loại camera phù hợp. Camera đảm nhiệm chức năng chụp ảnh sản phẩm và gửi tín hiệu lên phần mềm điều khiền, sau đó vị trí và hình dạng bơm tra keo sẽ được điều chỉnh để phù hợp với yêu cầu. Cụ thể, camera sẽ xác định vị trí của đối tượng bằng việc phân tích vị trí các cạnh của nó và điều chỉnh nếu các điểm đó bị thay đổi so với ban đầu. Camera CDD của GLUDITEC sẽ chuyển đổi tín hiệu analog thu được thành tín hiệu số để quản trị hình ảnh chính xác hơn.
CDD giúp chụp hình ảnh của đối tượng ở độ phân giải cao hơn, kể cả các vị trí bị che khuất bởi các thành phần khác của đối tượng, các vị trí bị mờ và đảm bảo quy trình được liên tục. Công nghệ CDD mới nhất của GLUDITEC giúp bắt được các hình ảnh của đối tượng và xác định vị trí tra keo chính xác nhất dù trong các trường hợp dấu hiệu nhận biết bị nhờ, giảm chất lượng hoặc dịch chuyển nhiều.
Camera CDD 3D sẽ được trang bị thêm một cảm biến laser để xác định sự thay đổi của độ cao. Việc này cho phép camera có thể nhận ra được thay đổi trong hình dạng của đối tượng, truyền tín hiệu đến cho phần mềm và đưa ra những thay đổi vị trí tra keo cần thiết. Quá trình này được vận hành trên thời gian thực, cho ra các đường keo với độ chính xác cao, đảm bảo chất lượng cho sản phẩm đầu ra.
Hệ thống bơm tra keo bằng robot tự động còn có thể phối hợp cùng với thiết bị xác định kim bơm tra keo.
Sự kết hợp này được sử dụng để xác định vị trí cho đầu tra keo ở độ cao phù hợp tương ứng với sự thay đổi của bề mặt đối tượng.
Phần mềm điều khiển thiết bị cảm biến hình ảnh
Yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độ và độ chính xác của bất kỳ một hệ thống cảm biến hình ảnh nào đó là phần mềm điều khiển của nó.
Một ưu điểm lớn nhất của phần mềm điều khiển vision này là khả năng quản lý và điều chỉnh vị trí bơm tra keo tự động. Ở mỗi một vị trí, phần mềm sẽ so sánh vị trí hiện tại với vị trí được lập trình trước. Nếu robot phát hiện ra sự thay đổi vị trí trong trục X hay trục Y hay sự thay đổi góc đặt của đối tượng, phần mềm sẽ tự động điều chỉnh đường tra keo sao cho đúng với vị trí hiện tại. Khả năng điều chỉnh tự động này nhận tín hiệu và xử lý hình ảnh liên tục giúp quy trình bơm tra keo chính xác và không bị dán đoạn.
Kết luận
Hệ thống tra keo tự động đem đến sự chính xác và ổn định cho quy trình lắp ráp chung. Rất nhiều các ứng dụng bao gồm bơm tra keo dạng chấm, đường liên tục, tạo khuôn, điền đầy, điền đầy đáy, đổ khuôn, bịt kín, phun phủ hay tra keo không chạm, sử dụng van hay không sử dụng đều có thể ứng dụng hệ thống cảm biến hình ảnh thông minh.
Việc sử dụng hệ thống cảm biến và xử lý thông minh này đem đến nhiều lợi ích cho các nhà sản xuất, bao gồm: sản lượng đầu ra lớn hơn, giảm thời gian gia công, đảm bảo được độ chính xác và ổn định cho quy trình, vì vậy đảm nhận được các dự án gia công phức tạp hơn.