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.