Automaatiosovellus yhteistyörobotiikan yritysmarkkinointiin

Abstract

Työssä tuotettiin esittelydemo, jolla demonstroidaan ja markkinoidaan yhteistyörobotiikan ominaisuuksia ja erityispiirteitä osana tuotantoprosessia. Työ liittyy Metecno Oy ja Omron Electronics Oy väliseen kumppanuussopimukseen yhteistyörobottien viennistä teollisuuteen ja tehokkaiden sekä sujuvien tuotantoratkaisujen luomiseen.

Lopputuloksena on toimiva ja esittelykelpoinen kokonaisuus. Demo sisältää kaksi työnäytettä. Ensimmäisessä osiossa operoidaan alipainetarttujalla käyntikortteja konenäkökameran avulla ja toisessa osiossa esitellään tarkkaa liimausliikerataa, joka on luotu mallinnetusta työkappaleesta.

Työn tekemiseen käytettiin pääosin cobottivalmistajan omaa ohjelmointiohjelmistoa, joka eroaa merkittävästi perinteisten teollisuusrobottien ohjelmointiin tarkoitetuista ohjelmistoista. Cobotin ohjelmointi suoritetaan täysin graafisesti vuokaaviomaisella ohjelmointityylillä, eikä ohjelmaan kirjoiteta lainkaan perinteistä tekstimuotoista ohjelmakoodia. Ohjelmiston varsin yksinkertaisesta käyttöliittymästä huolimatta, sillä pystytään luomaan täysiverisiä ohjelmarakenteita osaksi monimutkaisiakin automaatiojärjestelmiä. Cobotti pystyy kommunikoimaan muiden järjestelmien välillä kattavan IO-rajapinnan avulla tai käyttämällä modbus-sarjaliikenneprotokollaa. Huolto- ja ohjelmointiyhteys laitteeseen otetaan ethernet- protokollan kautta.

Keskeisessä osassa opinnäytetyötä on konenäköjärjestelmä. Cobottiin integroitu 2D-konenäkökamera antaa cobotille silmät ja laajentaa käyttömahdollisuuksia kustannusten pysyessä hallinnassa. Konenäkö ohjelmoitiin päivittämään automaattisesti cobotin työkohdekoordinaatisto aina ohjelmaa käynnistettäessä. Työkohteiden ja muiden paikkojen koordinaatit päivittyvät heti oikeiksi. Työkohdekoordinaatiston automaattipäivityksen johdosta cobotin käyttöönotto liikuttelun jälkeen on erittäin nopeaa.

Tarkkaa robottiohjelmaa ei dokumentoida tässä julkisessa asiakirjassa.

The purpose of this thesis was to make a demo that can be used to demonstrate and market the features of a collaborative robot, as well as special features as part of the production process. The work is related to a partnership agreement between Metecno Oy and Omron Electronics Oy for export of collaborative robots to the industry and creation of efficient and smooth production solutions.

The result was a functional and demonstrable entity. The demo includes two cobot work samples. The first one uses a vacuum gripper to operate the business cards with a machine vision camera, and the second one presents a precise gluing path created from a modeled workpiece.

The work was mainly made with using the cobot manufacturer's own programming software, which differs significantly from the software for programming traditional industrial robots. Cobot programming is performed completely graphically in a flowchart-like programming style, and no traditional textual program code is written to the program. Despite the software's rather simple user interface, it is able to create thoroughbred software structures into even complex automation systems. The cobot is able to communicate between other systems using a comprehensive IO interface or using the modbus serial communication protocol. The maintenance and programming connection to the cobot is made via the ethernet protocol.

A central part of the thesis is the machine vision system. The 2D machine vision camera integrated into the cobot gives eyes to the cobot and expands the possibilities of use while keeping costs under control. The machine vision was programmed to automatically update the cobot's work object coordinate system each time the program is started, so that the coordinates of the work objects and other locations are immediately updated to correct. Due to the automatic update of the work object coordinate system, the commissioning of the cobot after new location is very fast.

The exact robot program is not documented in this public document.