2018AOI論壇_AOI參與整廠協作之實務建議_達明機器人黃鐘賢

1. ConfidentialConfidential
A leading company in collaborative robot and vision technologies.
AOI參與整廠協作之實務建議
黃鐘賢 | 經理 | 研發處機器視覺部 | 2018/10/04

2. Confidential
綱要
 關於TM
 內建視覺之協作型機器手臂
 AOI參與整廠協作之實務分享
 結論與討論

3. Confidential
關於TM

4. Confidential
我們的願景
-使TM Robot如同智慧型手機一樣操作容易，成為真正的“智慧型手臂”
-讓我們的機械手臂為各行各業提供價格合理且靈活的自動化解決方案，並成為工業4.0的先驅
我們的任務
-成為協作機器人加上視覺技術的全球領導者
-向世界貢獻簡單，友善和高品質的自動化解決方案

5. Confidential
產品概念
最初的想法:
智慧機器人
 讓他變聰明!
需要加上眼睛!
視覺編程不易!
讓他變簡單!
變簡單了，就讓大家都可以親近使用它!
讓他變安全!

6. Confidential
Smart 智能
 內置視覺系統，無須擔心如何整合複雜
的視覺組件
 自動矯正視覺系統的參數
 物件偵測、影像增強、條碼讀取
 使用簡易的用戶介面實現自動化任務

7. Confidential
Simple 簡單
只要將左邊的Icon拖曳到畫布中，然
後放開，Node就會生成
 UI --- Flow chart concept
 無程式經驗者也可以簡單操作完成任務

8. Confidential
Safe 安全
 TM機器人符合ISO 10218-1人機協作安全要求
 當手臂碰撞到物體或人體時，會立即停止
 完成安全評估 (ISO 10218-2)後, 無需於周邊加裝圍籬
 已通過CE認證, 符合最新規範TS 15066

9. Confidential
Smart, Simple and Safe

10. Confidential
歷史發展
2012
2013
2014
2015
2016
2017
廣明內部成立
Robot小組
Label AOI
廣明內部成立ISD
研發處
QSI SCARA 誕生
ISD 事業部成立
1st TM5誕生
TRI正式成立
上海CIROS參展
取得MSFT IoT認證
台灣TAIROS參展
上海工業博覽會參展
台灣正式開賣
中國地區開賣
德國漢諾威展
台灣TAIROS
上海工業博覽會
東京 iREX
2018
TM12/14
高負載手
臂正式推
出
TM5 正式發表於
東京iREXDual SCARA 誕生

11. Confidential
Quanta Group
RTK
Quanta Storage Inc.
QMIT
Quanta Computer
Notebook PCs
Enterprise Solutions
Infotainment Solutions
Cloud Solutions
 DAS&NAS&SMB storage
 Docking
 EMS business
 Enterprise SSD
 ROBOT
RoyalTek Company, Ltd.
Quanta Microsystems, Inc.
Wireless & Digital Home Solution
TWDT
TWDT Precision Co. Ltd.
Metal Casing and Parts
QCT
QCT LLC
 Servers, Storages, Networks & Cloud Solution
GPS and Automotive System
 成立於2016年(原為廣明
ISD事業部)
 廣明光電100%股份持有
(QSI, TWSE 6188 )
 完整且經驗充足的研發團
隊

12. Confidential
2018 Techman Robot Main Exhibitions
2018.4
Germany
2018.9
China
2019.12
Japan
2018.8
Taiwan
2018.9
USA

13. Confidential
Glory & Award

14. Confidential
TM 2018全球合作夥伴展會
South E Asia
Total #: 5
North E Asia
Total #: 9
America
Total #: 5
Europe
Total #: 25 China
Total #: 23
2018 co-event
Region #
Taiwan 5
China 23
North E Asia 9
South E Asia 5
Europe 25
America 2
Total 69
Taiwan
Total #: 5
2017 co-event
Region #
Taiwan 10
China 15
North E Asia 7
South E Asia 8
Europe 5
America 1
Total 46

15. Confidential
代理商 – 歐洲

16. Confidential
代理商 – 印度與東南亞

17. Confidential
代理商 – 中國,南韓 & 台灣

18. Confidential
內建視覺之協作型機器手臂

19. Confidential
機器視覺系統
相機 + 鏡頭 + 光源 + (影像卡) + 軟體

20. Confidential
機器手臂與視覺的整合仰賴高度專業技能
手臂控制、點位
與路徑教導、運
動學、編程…
相機、鏡頭與光
源的搭配、影像
處理知識、影像
函式庫…
手眼關係、校正、
精度、溝通介
面…

21. Confidential
結合視覺(With Vision)帶來的好處
P1
P2
P3
Without Vision: 座標定義在Robot Base上，若手臂與環境位置有所變
動時，所有點位均無法使用
P1
P2 P3
With Vision: 可將座標系統建立在工件或治具特徵上，不須擔心手臂與
環境點位相對關係改變，只須看一眼，所有點位即可動態更新，應用彈
性大，尤其適合於AGV上之應用。

22. Confidential
內建視覺(Build-in Vision)帶來的好處
 透過內建視覺，相機參數、手眼參數、手臂運動學參數於出廠前均已完成校正，故任務
檔可輕易的複製到多台手臂。若是後加裝的視覺，需針對每台手臂進行校正，難以快速
複製。
…

23. Confidential
內建視覺與支援外掛視覺解決整合問題
Eye-in-Hand相機定位: 隨看隨取，無繁雜之相機架設與校正問
題
Eye-to-Hand相機定位: 根據視野、解析度需求搭配工業相機，
彈性大；且可於手臂運作時同步辨識，減少Cycle time
Upward-looking二次定位: 持物後透過相機做二次補償，提升
定位精度
流水線追蹤: 透過外部相機做流水線追蹤，可動態取物
內建5M解析度彩
色自動對焦相機
@ 10cm
@ 無窮遠

24. Confidential
流程式視覺編輯介面
 流程式的視覺編輯介面，使用者視其需求堆疊出合適的處理流程，高彈性。

25. Confidential
視覺檢測應用範例
一維與二維條碼讀取 使用特定色彩面積計算液
體容量
物件計數
距離與角度量測 使用毛邊檢測功能判斷
IC損件
辨識7段顯示器數值

26. Confidential
應用實例: 雙手臂組裝

27. Confidential
應用實例: 流水線飛抓

28. Confidential
應用實例: AVG + 晶圓搬運

29. Confidential
應用實例: 2D/3D視覺整合
精鑄件隨機取料
(3D:定位工件； 2D EIH: 正反面辨識)
2018自動化工業大展 – 轉轉樂
(2D: 辨識轉盤； 3D: 定位獎品)

30. Confidential
單一控制器，單一軟體滿足視覺與手臂整合需求
內建2D視覺 外接2D視覺外接3D視覺
手臂編程介面 3D視覺編輯介面 2D視覺編輯介面

31. Confidential
AOI參與整廠協作之實務分享

32. Confidential
Source: https://www.modus-hightech.de/prozesse/aoi-
kamerasysteme
傳統AOI機台之瓶頸
 透過多支相機來滿足不同面向的檢測需
求
 多以專用機設計，彈性較低
 軟體參數調校困難
1. 高檢出正確率 = 低漏檢率(Leakage) +
低誤差率(Overkill)
2. 兩者相互衝突，仰賴設備商工程人員
費時調校
 工件之入料與出料問題

33. Confidential
外觀檢測
 透過手臂持物，進行工件六個面向的檢測，可大幅減少相機架設的數量
 Demo Video: 工件外觀檢測
 Demo Video: PCB板檢測與上下料

34. Confidential
AI is coming!
類別 公司 視覺技術擴展至深度學習的導入
併購or投資合作
的對象
內部研發
機器視覺
(Machine Vision)
Cognex ViDi
Halcon In-House R&D
工業機器人
(Robotics)
Fanuc Preferred
Network
ABB Vicarious
Kuka Huawei
台灣廠商
(TAIROS 2017)
所羅門 In-House R&D
台達 In-House R&D
 Cognex收購機器視覺深度學習公司ViDi (2017/04)
 Fanuc投資深度學習技術開發公司Preferred Network (PFN)
 ABB投資AI新創公司Vicarious
 Kuka與華為展開深度學習合作

35. Confidential
Source: https://www.ledgerinsights.com/gartner-blockchain-hype-cycle/
Deep LearningAutonomous Mobile
Robots &
Smart Robots
Gartner Hype Cycle 2018
Edge AI

36. Confidential
流水線追蹤+ online AI-based AOI
Conveyor-Tracking
Camera
AOI Camera
/ Lighting
TM Controller
Customer PC for
AI-based AOI
TCP/IP

37. Confidential
自動化產線單元化
AVG入料單元
3D取物入料單元
組裝單元 品管檢測單元 包裝單元
AVG出料單元
測試單元

38. Confidential
結論與討論

39. Confidential
整廠協作與產線規劃建議
 人機混線規劃
 使用協作行手臂，符合安規，無須圍籬，可與工作人員共處於同一環境中
 各站台功能模組化、單元化，可依需求靈活調配人員或手臂
 善用視覺，解決定位、檢測與量測問題
 透過視覺補償點位偏差，高彈性，不受限於周邊治具
 手臂與相機、光源搭配，建構出高彈性的檢測系統
 結合傳統視覺與深度學習技術各有的優勢，解決不同AOI問題

40. Confidential