Vision Guided Robotics (VGR) è una tecnologia che integra i sistemi di visione macchina con robot industriali, consentendo ai robot di "vedere" e prendere decisioni in tempo reale basate su informazioni visive. I principi fondamentali sono:
- Percezione: la fotocamera (2D\/3D) cattura le immagini\/nuvole di punti della scena di lavoro.
- Elaborazione: il software di visione (come OpenCV, Halcon, Cognex VisionPro) analizza l'immagine per individuare l'oggetto target, rilevare difetti o misurare le dimensioni.
- Guida: i risultati dell'elaborazione (come le coordinate degli oggetti e la postura) vengono inviati al controller robot attraverso l'interfaccia di comunicazione.
- Esecuzione: il robot regola dinamicamente il percorso per completare compiti come afferrare, assemblaggio e saldatura.
Vantaggi fondamentali
- Elevata adattabilità: gestire oggetti posizionati casualmente (come pezzi sparsi).
- Alta precisione: supera l'accuratezza del posizionamento assoluto del robot (fino a ± 0. 05mm).
- Flessibilità: cambiare rapidamente le attività di produzione e ridurre le regolazioni hardware.
Componenti chiave e connettori\/cavi comuni
Di seguito sono riportati l'hardware e le interfacce coinvolte nel sistema VGR:
| Componente | Connettori e cavi comuni | Descrizione della funzione |
|---|---|---|
| Telecamera industriale | Connettori circolari M8\/M12(bloccaggio filettato, resistente alle vibrazioni) | Fornisce il trasferimento di potenza (5\/12\/24V) e dati. Comune per ip 67- fotocamere classificate. |
| Vision gige: Jack RJ45 (cavo Cat5e\/Cat6) | Gigabit Ethernet Transfer, supporta POE (Power Over Ethernet). Distanza massima inferiore o uguale a 100 m. | |
| Visione USB3: Porta USB Type-B (cavo USB schermato) | Trasferimento ad alta velocità (5 Gbps). Distanza massima inferiore o uguale a 5 m. Richiede protezione EMI. | |
| Collegamento della fotocamera: Porta MDR26 | Alta larghezza di banda (fino a 6,8 Gbps). Distanza massima inferiore o uguale a 10 m. Richiede il telaio grabber. | |
| Coaxpress: Connettore BNC (cavo coassiale) | Power + Data a cavi singoli (cxp -12: 12.5gbps). Distanza massima inferiore o uguale a 40 m. | |
| Lente | Monte c\/cs(Interfaccia industriale standard) | Compatibile con la maggior parte delle telecamere industriali. |
| Controller di luce | Connettori Lemo\/M12(4–6 pin) | Poteri l'illuminazione a LED pulsata e sincronizzati con trigger esterni. |
| Controller robot | Ethernet\/IP: Jack RJ45 (cavo di livello industriale) | Protocollo mainstream (EG, FANUC, Kuka) per la trasmissione di coordinate di visione. |
| Profinet: Rj45 jack (schermato) | Comune negli ecosistemi di Siemens. | |
| RS -232\/rs -485: Porta DB9 (cavo seriale) | Sistemi legacy o semplice trasferimento di comandi. | |
| Modulo I\/O. | Connettori M12(Codifica A\/B, 4–8 pin) | Trasmette segnali di trigger, comandi e-stop (ad es. Trigger fotocamera → Start robot). |
| Vision Processor\/Industrial PC | Interfaccia PCIe(Collegamento della fotocamera\/Grabber del telaio coaxpress) | Schede di acquisizione di immagini dedicate installate in slot PCIe. |
Considerazioni sulla selezione
1. Adattabilità ambientale:
- Per gli ambienti di fabbrica, scegliere connettori impermeabili M12\/M8 (anti-olio, anti-vibrazione).
- Per la trasmissione a lunga distanza, è preferita la conversione delle fibre (come Gige in fibra).
2. Mabbinamento della larghezza di banda:
- Le telecamere ad alta risoluzione (come 12MP) richiedono interfacce al di sopra del collegamento Vision\/fotocamera Gige.
3. Accuratezza della sincronizzazione:
- Utilizzare le linee del trigger hardware (come i cavi I\/O) per garantire la sincronizzazione di microsecondi della sorgente di luce della fotocamera-robot.
4. Compatibilità elettromagnetica:
- Scegli una coppia intrecciata schermata (come Cat6 SF\/UTP) e tieni lontano dai cavi di alimentazione.
Scenari di applicazione tipici
- Piccolo casuale (raccolta del bidone): la fotocamera 3D guida il robot per afferrare i pezzi disordinati.
- Assemblaggio ad alta precisione: compensazione visiva per la deviazione della posizione delle parti (come il raccordo delle parti del telefono cellulare).
- Ispezione di qualità: rilevamento online di difetti del prodotto e smistamento.
