Görüntü işleme tabanlı endüstriyel robot kol ile çikolata toplama ve paketleme sistemi

Gıda sektöründe paketleme işleminde en önemli iki konu hijyen ve hız olarak görülmektedir. Paketleme işlemi hijyen kurallarına uygun ve hızlı bir şekilde gerçekleştirilirken aynı zamanda kalitenin de sağlanması gerekmektedir. Paketlemede hijyen, hız ve kalitenin bir arada sağlanması ancak bu işleme uygun makineleşme ile gerçekleşebileceği düşüncesi ön plana çıkmaktadır. Bu makineleşme işlemi sayesinde gıda paketlemede üretimde insan faktörü azaltılarak hijyen, hız ve kalitenin artırılması hem kaliteli ürün hem de ticari karın artırılmasının mümkün olacağı ön görülmüştür. Bu tez çalışmasında gıda paketlemede insan faktörünü azaltarak üretimi hızlandırırken hijyeni ve kaliteyi artıran bir çikolata paketleme sistemi tasarlanmış ve imalatı geçekleştirilmiştir. İmalatı gerçekleştirilen bu sistemde bugüne kadar manuel veya kısmi olarak robotlarla yapılan paketleme işlemini endüstriyel robot kol ve görüntü işleme yöntemi kullanılarak yapılmasıdır. Bu sistemde Robot kolun çikolatayı toplayabilmesi için insan gözü yerine bir endüstriyel kamera kullanılmış ve hattan akan farklı çikolatalar görüntü işleme yardımı ile tespit edilmesi amaçlanmıştır. Üretim hattında hareket halindeki çikolatalara ait görüntünün özellikleri robot kola gönderilmiştir. Robot kol gelen bilgileri kullanarak tespit edilen çikolataları konveyörü durdurmadan toplamıştır. Görüntü işleme aşamasında USB kamera kullanılmıştır. USB kameradan alınan görüntüler Python ortamında OpenCV kütüphanesi kullanılarak işlenmiş, tespit edilen her bir çikolataya ait merkez X ve merkez Y konumu ile açı ve tür bilgileri Modbus TCP/IP haberleşmesi ile önce PLC'ye (Programlanabilir Lojik Kontrolör) ve oradan da panel üzerinden robot kola aktarılarak robot kolun ürünü toplaması sağlanmıştır. Yapılan bu çalışmalarda manuel olarak yapılan paketleme işlemleri ile yeni geliştirilen sistem Hijyen, hız ve kalite olarak karşılaştırılmıştır. Geliştirilen robotik sistemde elde edilen ürünlerin manuel olarak üretilenlere göre hijyen açısından %90, hız açısından %23 ve kalite açısından %30 daha üstün olduğu gözlenmiştir. Böylece robotik sistemin hem insan sağlığına hem de firmaya ticari olarak olumlu katkı sağladığı görülmüştür.