Biezepol Metaalbewerking investeert als eeste metaalbedrijf in de Pallet-Load Integrated van RoboJob, een robotlaadsysteem met vision geïntegreerd. Een 2D camera gecombineerd met AI zorgt ervoor dat de stukken die de robot moet oppakken automatisch in 3D herkend worden, ongeacht hun positie op een pallet. Biezepol wil met deze oplossing de aanvoer vanaf de zaagmachine naar een Mazak 350QuickTurn automatiseren.
Het was ook voor Daniël Biezepol, directeur van Biezepol Metaalbewerking, een avant première op de huisshow van Mazak. Daar zagen hij, Chris Biezepol (directeur) en Sander Keesmaat (productiemanager) voor het eerst de nieuwe robotcel die ze gekocht hebben. Het idee om het proces van zaagmachine tot CNC-bewerking te automatiseren, komt oorspronkelijk van Daniël Biezepol.
Enkel de zaagmachine automatiseren heeft geen zin
Waarom vision nodig is
“De zaagmachine is niet geautomatiseerd. We moeten dus nog steeds stukken van een pallet afhalen”, legt productiemanager Sander Keesmaat uit. Enkel de zaagmachine automatiseren heeft geen zin omdat je dan bij de CNC-machine nog steeds het gezaagd materiaal in je handen moet nemen. Automatiseren is echter gemakkelijker gezegd dan gedaan, omdat het materiaal niet altijd op exact dezelfde positie op de pallet ligt. “Tussen de zaagmachine en de CNC-bank kan er altijd iets met een pallet gebeuren waardoor de stukken niet meer op de juiste positie liggen.” Daarom ging Biezepol op zoek naar een pallet load systeem met Vision. “Toen we hoorden dat RoboJob zo’n systeem bij Mazak zou tonen, hebben we snel geschakeld.” De ervaringen die het metaalbedrijf heeft met de automatisering van RoboJob gaf de doorslag om het systeem ongezien te kopen.
Bijzonder aan de oplossing van RoboJob
Vision systemen zijn niet nieuw in de automatisering. Bij pick and place systemen wordt het al langer gebruikt; net als voor bin picking. RoboJob is echter een nieuwe weg ingeslagen, aldus Maxim Bonnaerens, Machine Learning Engineer bij RoboJob. Allereerst gebruikt RoboJob een 2D camera. Deze is zo compact dat de camera achter een klepje in de grijper geïntegreerd is. Ook is een 2D camera goedkoper dan een 3D versie, zeker voor de hoge nauwkeurigheden die bij RoboJob van toepassing zijn. Tot nog toe waren deze 2D camera’s ongeschikt voor een robotcel omdat het niet triviaal is er betrouwbare 3D informatie uit af te leiden. RoboJob heeft dat opgelost met AI, een onderwerp waar Maxim Bonnaerens zich tijdens zijn doctoraatsonderzoek aan de UGent in gespecialiseerd heeft. De camera maakt vanuit meerdere hoeken een foto van de pallet en heeft zo voldoende informatie over de positie van een groot aantal stukken op de pallet.
De rol van AI
In tegenstelling tot andere bestaande Vision-systemen, hoeft de operator de Load-Pallet Integrated niet telkens opnieuw te trainen met beelden. Dat heeft RoboJob al gedaan. Ook dat is nieuw. “We hebben de algoritmen getraind met heel veel beelden waardoor nu eigenlijk alle stukken die op de pallet liggen, herkend worden. We willen vision namelijk zo laagdrempelig als mogelijk maken. Zou je elk product opnieuw moeten fotograferen, dan heb je alsnog een operator nodig, dat willen we niet”, legt Maxim Bonnaerens uit. Wel moet de operator het CAD-model van het materiaal of werkstuk uploaden. Naast het maken van de foto van de hele pallet hoeven er enkel de maten ingegeven te worden en de positie om de stukken weg te leggen. Precies zoals bij de bestaande automatiseringssystemen.
Het gebruik van een 2D camera en AI zorgt er ook voor dat er geen problemen zijn met reflecterend materiaal
Ook multi-batch automatisering
Wil een bedrijf ’s nachts of in het weekend tien verschillende batches in één keer produceren, dan kan de operator het 3D CAD-model van de verschillende werkstukken in een keer uploaden. “Zo kun je de Pallet Load Integrated ook inzetten voor hele kleine series”, zegt Peter De Roovere, hoofd AI en Software bij RoboJob. “Zoals je bij onze bestaande systemen niks hoeft te kennen van robots of hoe je ze programmeert, zo willen we nu dat de operator niets hoeft in te stellen aan de camera. Want dan kun je het ook voor kleine series inzetten.” Het gebruik van een 2D camera en AI zorgt er ook voor dat er geen problemen zijn met reflecterend materiaal. Het systeem kan vanzelf omgaan met veranderende belichtingsomstandigheden en omgevingen. RoboJob bestempelt de nu ontwikkelde visiontechnologie als een nieuw platform dat aan het palet van automatiseringsoplossingen wordt toegevoegd. In de toekomst zullen wellicht ook andere systemen van RoboJob hiermee worden uitgerust, maar voorlopig ligt de focus op de Pallet-Load systemen.
Draaien van eigen product
Biezepol Metaalbewerking gaat de robotcel inzetten voor het draaien van componenten voor een eigen product, dat steeds beter begint te lopen. Het gaat om drie verschillende onderdelen die gedraaid worden. “Maar in de toekomst kunnen we het ook voor andere producten gebruiken”, zegt Daniël Biezepol. Het bedrijf heeft al ervaring met een ander Vision-systeem. “Maar dat is oudere software en tegen een donkere achtergrond zijn de producten niet goed zichtbaar. Het werkt, maar je moet nog steeds wel een aantal handelingen doen. Dat heeft RoboJob hier goed opgelost met een stukje AI.” De visiontechnologie is de essentiële schakel in de automatisering die het bedrijf voor ogen heeft. Het verhoogt de proceszekerheid van de automatisatiesystemen, een factor die extra belangrijk is in de uren dat er niemand aanwezig is.
Het systeem moet na de jaarwisseling volledig operationeel zijn.