W trzech ostatnich wpisach przeszliśmy przez dobór kluczowych komponentów systemu wizyjnego do liniowego skanowania powierzchni: kamery, obiektywu i lasera liniowego. Teraz czas złożyć je w działającą całość, czyli zbudować stanowisko, na którym można te elementy realnie testować.
Liniowe skanowanie wymaga, żeby badany produkt przejechał pod komponentami pomiarowymi, najlepiej ze stałą prędkością, bez zatrzymywania (są też rozwiązania pozwalające na zatrzymanie w trakcie, ale to osobny temat). Stanowisko testowe musi więc symulować linię produkcyjną. W praktyce sprowadza się to do dwóch elementów: systemu jezdnego oraz konstrukcji nośnej na komponenty pomiarowe.
System jezdny, symulacja linii produkcyjnej
Pierwszym elementem, nad którym trzeba popracować, jest system jezdny symulujący linię produkcyjną. Na nim umieszczamy paletę, a na palecie, produkty. W naszym przypadku produktami są kostki brukowe, pozyskane do badań od okolicznych producentów.
Na pokładzie mamy Michała, który odpowiada za automatykę i konstrukcję. Szkic systemu powstał w kilka minut i od razu wiadomo było, w którą stronę idziemy.
Zdjęcie 1: Szkic systemu jezdnego
Zasada działania jest prosta. Podstawową ramę stanowią aluminiowe profile 20×20. Na jednym końcu zamontowany jest silnik krokowy, na drugim, napinacz paska GT2. Na profile nałożone są rolki, a do nich przymocowane kolejne profile, odpowiadające za nośność palety. Te profile na rolkach są sprzężone z paskiem GT2, dzięki czemu silnik, poprzez pasek, wprawia paletę w ruch. Złożony system jezdny widać na Zdjęciu 2.
Zdjęcie 2: Złożony system jezdny
Konstrukcja nośna pod kamerę i laser liniowy
Mając system jezdny, potrzebujemy konstrukcji, na której zamocujemy wcześniej dobrane komponenty, kamerę z obiektywem i laser liniowy. Tu znów do gry wszedł Michał. Biorąc pod uwagę wszystkie zmienne (kąt rozwarcia soczewki lasera, kąt widzenia obiektywu, szerokość palety, możliwe wysokości produktów), przygotował projekt CAD i wysłał go do zaznajomionego dostawcy profili.
Zdjęcie 3: Projekt CAD konstrukcji stanowiska testowego
Złożone stanowisko testowe i automatyka sterująca
Po dostawie profili złożyliśmy całość. Mamy konstrukcję z komponentami pomiarowymi, pod nią system jezdny, a obok automatykę sterującą układem: prędkość, dystans przejazdu, przyspieszenie, hamowanie. Dwa ostatnie parametry są o tyle istotne, że paleta przenosi znaczną wagę, przy kostce brukowej trzeba się z tym liczyć.
Zdjęcie 4: Kompletne laboratorium, konstrukcja z komponentami pomiarowymi, system jezdny i automatyka sterująca
Po co budować własne stanowisko testowe?
Posiadanie takiego stanowiska jest nieocenione. Przede wszystkim pozwala przygotowywać i testować algorytmy jeszcze przed wdrożeniem produkcyjnym, w dowolnych konfiguracjach, z dowolnym ułożeniem produktów, bez presji linii produkcyjnej klienta.
To jednak nie zastępuje jednego: pilotażowej instalacji u potencjalnego klienta. W kolejnym wpisie pokażę, dlaczego taki pilotaż jest prawdziwym game changerem, i czego nie da się wychwycić w laboratorium, niezależnie od tego, jak dobrze jest wyposażone.