Trong các dây chuyền sản xuất hiện đại, linh kiện thường được đưa lên băng tải với vị trí và hướng ngẫu nhiên. Điều này khiến robot truyền thống gặp nhiều khó khăn vì chúng thường chỉ hoạt động chính xác khi sản phẩm nằm đúng vị trí đã được lập trình sẵn. Để phá vỡ rào cản này, công nghệ Robot Vision (hay Vision Guided Robot - VGR) đã trở thành "chìa khóa" cốt lõi. Đây là sự kết hợp hoàn hảo giữa cánh tay robot công nghiệp và hệ thống Machine Vision tiên tiến.
Nhờ hệ thống camera và thuật toán xử lý hình ảnh, robot có thể xác định chính xác vị trí, góc xoay và loại linh kiện trước khi thực hiện thao tác gắp, lắp ráp hoặc phân loại. Việc ứng dụng Robot Vision không chỉ giúp tăng tính linh hoạt cho dây chuyền mà còn là bước tiến quan trọng trong xu hướng Automation. Bằng cách tối ưu hóa dữ liệu và trí tuệ nhân tạo (AI), hệ thống này giúp giảm thiểu sai sót, nâng cao năng suất và đặt nền móng vững chắc cho mô hình nhà máy thông minh (Smart Factory) hiện đại.
Vision Guided Robot (VGR) là hệ thống robot thông minh được tích hợp camera và phần mềm xử lý hình ảnh. Công nghệ này đóng vai trò như "cặp mắt" và "bộ não", cho phép robot quan sát, nhận diện và định vị sản phẩm trong không gian thực trước khi thực hiện các thao tác vật lý.
Các thành phần chính của hệ thống: Một hệ thống VGR tiêu chuẩn bao gồm 5 thành phần cốt lõi phối hợp chặt chẽ với nhau:
Robot công nghiệp: Tùy theo ứng dụng mà nhà máy sử dụng Robot 6 trục (linh hoạt), SCARA (tốc độ cao trên mặt phẳng), hoặc Delta robot (siêu nhanh trong đóng gói).
Camera Machine Vision: Thu thập dữ liệu hình ảnh chất lượng cao của sản phẩm.
Hệ thống chiếu sáng (Lighting): Đảm bảo độ tương phản tối ưu để camera nhận diện vật thể rõ nét, loại bỏ bóng nhiễu.
Phần mềm xử lý hình ảnh: Chứa các thuật toán để phân tích hình dạng, kích thước, màu sắc và tọa độ của linh kiện.
Bộ điều khiển (Controller): Đóng vai trò trung gian, nhận tọa độ từ phần mềm xử lý ảnh và chuyển đổi thành lệnh di chuyển cho cánh tay robot.
Nhờ đó, hệ thống có khả năng vận hành thông minh :
Gắp linh kiện ngẫu nhiên: Tự động xác định tọa độ x, y, z và góc xoay delta của linh kiện đang nằm lộn xộn trên băng tải.
Phân loại sản phẩm (Sorting): Nhận diện lỗi hoặc phân loại các mã hàng khác nhau dựa trên hình dáng và màu sắc.
Lắp ráp chi tiết: Thực hiện các thao tác đòi hỏi độ chính xác cực cao, nơi mà sai số chỉ tính bằng milimet.
Đóng gói tự động: Sắp xếp sản phẩm vào bao bì một cách ngăn nắp dù nguồn hàng đầu vào không đồng nhất.
Một hệ thống Vision Guided Robot trong dây chuyền sản xuất thường bao gồm 3 thành phần chính: Robot công nghiệp, Camera Machine Vision và hệ thống chiếu sáng.
Robot là thành phần thực hiện các thao tác cơ khí trong dây chuyền như: Gắp linh kiện, lắp ráp sản phẩm, phân loại sản phẩm, đóng gói tự động. Các loại robot thường được sử dụng gồm:
Robot 6 trục
Robot Delta tốc độ cao
Robot SCARA
Collaborative Robot (Cobot)
Tùy theo loại sản phẩm và tốc độ dây chuyền, doanh nghiệp có thể lựa chọn loại robot phù hợp.
Camera Machine Vision đóng vai trò như “đôi mắt” của hệ thống. Camera sẽ liên tục chụp ảnh khu vực băng tải để xác định: vị trí sản phẩm, góc xoay, hình dạng linh kiện. Các loại camera phổ biến gồm:
Camera 2D Vision
Camera 3D Vision
Camera Line Scan
Camera AI Vision
Hình ảnh sau khi thu thập sẽ được gửi đến hệ thống xử lý để tính toán tọa độ chính xác cho robot.
Ánh sáng là yếu tố quan trọng giúp hệ thống Vision nhận diện sản phẩm chính xác. Hệ thống chiếu sáng giúp: tăng độ tương phản hình ảnh, giảm nhiễu và cải thiện độ chính xác nhận diện. Một số loại ánh sáng phổ biến:
Backlight
Ring Light
Dome Light
Structured Light
Hình 2.1. Các loại ánh sáng Machine Vision sử dụng trong hệ thống kiểm tra tự động trong sản xuất công nghiệp.
Quy trình hoạt động của hệ thống Vision Guided Robot thường bao gồm các bước sau:
Bước 1: Camera chụp hình sản phẩm
Camera công nghiệp được lắp đặt phía trên băng tải để chụp hình sản phẩm khi chúng đi vào vùng quan sát. Hệ thống camera có thể chụp ảnh: sản phẩm đứng yên hoặc sản phẩm đang di chuyển trên băng tải.
Hình 2.1.1. Camera chụp hình ảnh bằng Machine Vision
Bước 2: Phân tích hình ảnh
Phần mềm Machine Vision sẽ xử lý hình ảnh để xác định: vị trí chính xác của sản phẩm, góc xoay của sản phẩm, loại linh kiện. Quá trình này diễn ra chỉ trong vài mili giây.
Hình 2.1.2. Xử lý và phân tích hình ảnh bằng thị giác máy (Machine Vision)
Bước 3: Chuyển đổi tọa độ camera sang robot
Sau khi xác định vị trí sản phẩm, hệ thống sẽ thực hiện Vision Calibration để chuyển đổi tọa độ từ hệ camera sang hệ tọa độ robot. Điều này giúp robot biết chính xác vị trí cần gắp.
Hình 2.1.3. Vision Guided Robot
Bước 4: Robot thực hiện thao tác gắp
Robot nhận dữ liệu tọa độ và thực hiện thao tác: gắp linh kiện, đặt vào khay, lắp ráp, phân loại. Robot có thể thực hiện thao tác ngay cả khi sản phẩm đang di chuyển trên băng tải.
Hình 2.1.4. Hệ thống robot gắp – đặt tự động trong nhà máy thông minh
Tăng độ chính xác: Vision Guided Robot có thể xác định vị trí linh kiện với sai số rất nhỏ, đảm bảo được chất lượng sản xuất,
Tăng năng suất: Có thể xử lý hàng trăm sản phẩm mỗi phút, mỗi hệ thống đóng gói có thể đạt tốc độ 600sp/phút trong dây chuyền công nghiệp
Tăng tính linh hoạt cho dây chuyền: hệ thống cho phép robot nhận diện nhiều loại sản phẩm khác nhau giúp giảm chi phí thay đổi dây chuyền
Tối ưu chi phí sản xuất: giảm nhân công, tăng hiệu suất, giảm chi phí vận hành. Vision Guided Robot giúp tự động hóa quy trình
Vision Guided Robot hiện đang được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp:
Ngành điện tử:
Ứng dụng: gắp linh kiện điện tử, lắp ráp bo mạch, kiểm tra vị trí linh kiện
Ngành thực phẩm
Ứng dụng: phân loại sản phẩm, gắp thực phẩm, đóng gói sản phẩm
Ngành cơ khí
Ứng dụng: gắp chi tiết gia công, lắp ráp linh kiện cơ khí
Ngành logistics
Ứng dụng: phân loại kiện hàng, pick & place sản phẩm, đóng gói tự động
AITSOLUTION cung cấp giải pháp Robot tích hợp Machine Vision giúp doanh nghiệp triển khai Vision Guided Robot trong dây chuyền sản xuất. Hệ thống cho phép robot nhận diện sản phẩm, xác định vị trí chính xác và thực hiện các thao tác pick & place, lắp ráp hoặc phân loại tự động. Đây là công nghệ quan trọng giúp doanh nghiệp tiến tới tự động hóa nhà máy và Smart Factory.
Nếu doanh nghiệp của bạn đang tìm kiếm giải pháp robot + Vision định vị linh kiện trên băng tải, AITSOLUTION sẵn sàng tư vấn và triển khai hệ thống phù hợp với dây chuyền sản xuất của bạn.
CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ THADOSOFT - AITSOLUTION:
Trụ sở chính: Số 30, Đ.Số 1, KDC Hưng Phú, Tam Bình, Thủ Đức, HCM
Trụ sở chính (địa chỉ cũ): Số 30, Đ.Số 1, KDC Hưng Phú, Tam Phú, Thủ Đức, HCM
Liên hệ: +84 969 306 695
Email: info@thadosoft.com
Youtube: https://www.youtube.com/@AITSOLUTION-solution
Tiktok: https://www.tiktok.com/@aitsolution?lang=en
Facebook: https://www.facebook.com/Thadosoft
Số 30, đường số 1, KDC Hưng Phú, P. Tam Bình, TP.HCM
.png){kind=small}
+84 969 306 695 – Mr. Vũ
Hỗ trợ kỹ thuật:
+84 326 808 813 – Mr. Kiên
C25-C26, 28/5 Dương Khuê, P. Nghĩa Đô, TP. Hà Nội.
+84 377 877 058 – Mr. Minh
Hỗ trợ kỹ thuật:
+84 326 808 813 – Mr. Kiên
Số 170 đường Hà Huy Tập, Phường Thanh Khê, TP. Đà Nẵng
+84 969 306 695 – Mr. Vũ
Hỗ trợ kỹ thuật:
+84 365 841 178 – Mr. Trọng
Tiếng Việt
English
Chinese
Japanese