Konenäön käyttöönoton suunnittelu robottihitsaussoluun

Abstract

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli suunnitella Pirkanmaan Levytyö Oy:n robotille yleiskiinnitin, jolla saa mahdollisimman monta erikokoista valutusallasta kiinni. Toisena tavoitteena oli määrittää konenäkösovellutus yrityksen tarpeeseen. Hitsausrobotin ohjelman haluttiin myös toimivan niin, että se tunnistaa kappaleen ja vaihtaa kyseiselle kappaleelle tehdyn hitsausohjelman. Tarkoituksena oli nopeuttaa toimeksiantajan altaiden hitsausta ja saada robotin ohjelmien valinta automatisoitua.

Konenäkö on osa kokonaisuutta, johon kuuluu kuvan hankinta, käsittely, analysointi ja älyn suorittama päätöksenteko. Konenäköjärjestelmän käyttöönotto on haastavaa, jos komponenttien määritystä ei tee huolella, sillä kuvan täytyy olla riittävän tarkka ollakseen hyödyllinen. Robotiikassa konenäkö nopeuttaa ja tuo joustavuutta esimerkiksi pakattaessa epämääräisiä kappaleita linjastolla tai hitsattaessa optisella railonseurannalla. Optiset järjestelmät robotteihin voivat olla kalliita, mutta niitä saa myös halvemmalla, jos laskee ja määrittää komponentit itse.

Opinnäytetyön sovellusosassa perehdyttiin hitsauskiinnittimen suunnitteluun sekä testaukseen, jonka jälkeen määritettiin sopiva kamerajärjestelmä toimeksiantajan tarpeisiin. Lopuksi kehitettiin ratkaisu altaiden hitsaukseen, jossa railonhakua sovellettiin tunnistamaan hitsauslangalla kappale, jonka jälkeen kosketuskohdan koordinaattien perusteella ohjelma vaihtoi kappaleelle oikean hitsausohjelman.

Lopputuloksena yritys sai toimivan ratkaisun altaiden robottihitsaukseen sekä suunnitelman kamerajärjestelmästä, jonka voi asentaa tulevaisuudessa. Yritys sai myös paljon uutta tietoa konenäkömahdollisuuksista robottihitsauksen apuvälineenä ja tulevaisuudessa aiotaan soveltaa tätä tietoa myös muille tuotteille. Työn avulla yrityksen on helppo jatkossa laajentaa hakuohjelman käyttöä robotin muille ohjelmille.