Tuotepakkauksen tarkastus teollisuusrobotilla ja konenäöllä

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli tarkastella konenäön ja teollisuusrobotin soveltuvuutta asiakkaan laadunvalvontatarpeisiin. Asiakkaan toivomuksena oli korvata automaatiolla henkilökuntaa sitova laadunvalvonta. Opinnäytetyön tulosten pohjalta tultaisiin mahdollisesti toteuttamaan varsinainen laaduntarkkailulaitteisto asiakkaan tiloihin. Soveltuvuuden varmistamiseksi oli otettava selvää minkälainen laitteisto kykenisi toimimaan asiakkaan toivomalla nopeudella ja silti tuottamaan tarkkoja tuloksia. Soveltuvuuden varmistamiseksi opinnäytetyössä toteutettiin testisolu Jyväskylän ammattikorkeakoulun automaatiolaboratoriotiloihin, jossa oli käytettävissä kaikki tarvittavat laitteistot ja ohjelmistot. Testisolussa käytettiin ABB:n robottia ja Cognex 7200- sarjan mustavalkokameraa. Testisolun laitteistojen ohjelmointiin käytettiin ABB RobotStudio ja Cognex In-Sight- ohjelmia. Käyttöliittymä luotiin käyttämällä RobotStudion Screenmaker-nimistä lisäosaa. Opinnäytetyössä käsitellään käytettyihin laitteisiin liittyvän teorian lisäksi myös muitakin robotti- ja konenäkökameratyyppejä, sekä pohditaan niiden soveltuvuutta samaan tehtävään. Lisäksi perehdytään itse testisolun toteuttamiseen, tarkistuksen nopeuteen ja tarkkuuteen. Opinnäytetyön tuloksena varmistui, että teollisuusrobotin ja konenäön yhteistyöllä on mahdollista tarkistaa tuotteita asiakkaan tuotantolinjalla nopeasti ja varmasti. Koulun laboratorioon toteutetulla testisolulla ei aivan saavutettu toivottua nopeutta, mutta jatkokehityksellä tavoitteeseen voidaan päästä.

The aim of the thesis was to determine if machine vision and industrial robot solution is a feasible option for the quality control needs of the company’s clients. The assigner wished to replace quality control that was tying up personnel with an automated system. To determine if such project was feasible it was necessary to find out if an automated system with fast enough speed and precision could be made. The finalized implementation could then be made with the knowledge gained from the thesis. A test cell was constructed at the automation laboratory of JAMK University of Applied Sciences. JAMK provided all used devices and software licenses. The test cell used ABB robot and Cognex monochrome machine vision camera. The test cell was programmed using ABB RobotStudio and In-Sight programs. Additionally, the user interface was implemented with Screenmaker add-on to RobotStudio. The thesis not only contains theory about the devices used but also about other types of industrial robots and machine vision cameras that could possibly be alternatively used. Design, building and testing of the test cell is also included. Speed and reliability of product inspection were the factors that were used to measure the success of the project. The results of the thesis confirm the feasibility of using machine vision and industrial robot together to provide reliable quality control. The test cell built at the school’s automation laboratory did not quite reach the speed requested by the company, however, with additional development it seems reachable.