End-of-Line Vision Poka-Yoke sistem za sklopove motora i mjenjača: Automatsko otkrivanje nedostajućih i nepravilno ugrađenih komponenti

Prikaz

Nedostajuće ili nepravilno ugrađene komponente spadaju među najteže nedostatke prilikom montaže koje je potrebno ručno identificirati na kraju proizvodne linije u automobilskoj industriji.

Za dizel motore, benzinske motore, mjenjače i druge automobilske sklopove, sistem za vizuelnu kontrolu na kraju linije (poka-yoke) može automatski pregledati kritične komponente kao što su... vijci, serpentinski remeni, natpisne pločice, certifikati, ventilatori i filteri .

Kombinacijom lančanog transporta ploča, industrijskih kamera, robotske inspekcije, očitavanja koda i verifikacije zasnovane na slikama, sistem omogućava online kontrolu kvaliteta prije nego što završeni sklop napusti proizvodnu liniju.

Opisani sistem podržava takt produkcije od 70 sekundi i javno određeno stopa tačnosti od 99% , sa zadržavanjem slike, sljedivošću i analizom nedostajućih/netačnih podataka o montaži.

1. da se Zašto je pogrešna ili pogrešna montaža kritičan rizik za kraj linije

Defekti montaže se razlikuju od konvencionalnih dimenzijskih defekata.

Dimenzionalno odstupanje se često može identifikovati pomoću mernika ili mjernog sistema. Međutim, greške pri montaži mogu zahtevati proveru da li je komponenta zaista prisutna, pravilno postavljena ili pravilno konfigurisana.

Na proizvodnoj liniji motora ili menjača, operatori mogu morati da potvrde:

• Da li su vezači instalirani
• Da li je srpentin pojas pravilno instaliran
• Da li je oznaka prisutna
• Da li je certifikat priložen
• Da li je ventilator instaliran
• Da li je filter instaliran
• Da li su ostale navedene komponente prisutne i ispravno postavljene

Kada je proizvodni takt kratak, a broj komponenti velik, oslanjanje u potpunosti na ručnu vizualnu inspekciju stvara značajno opterećenje ponavljajućim inspekcijama.

Zašto je važna inspekcija na kraju linije

Ako nedostajuća ili nepravilno ugrađena komponenta nije identifikovana prije nego što sklop napusti proizvodnu liniju, problem može postati očigledan tek tokom naknadne montaže, testiranja vozila ili terenskog servisa.

Automatizirana stanica za inspekciju na kraju linije pruža konačnu tačku verifikacije:

Montaža → Vizuelna inspekcija → Rezultat OK / NG → Sljedivost → Puštanje u promet ili ponovna obrada

Cilj nije samo zamijeniti operatere. Umjesto toga, sistem omogućava konzistentnu automatiziranu provjeru definiranih stavki inspekcije i kreira zapis o stanju sklopa na kraju proizvodnje.

2. Konfiguracija opreme: Lančani transporter + Robotska vizualna inspekcija

Opisani sistem inspekcije na kraju linije koristi konfiguracija lančanog transportera i robotske inspekcije .

U zavisnosti od strukture montaže i raspodele kontrolnih tačaka, sistem može koristiti ili jedan robot ili više robota.

Prenos lančanih ploča

Konvejer sa lancem prenosi motor ili transmisiju kroz inspekcijsku stanicu.

Sistem za transport obezbeđuje definisan položaj inspekcije i integriše proces inspekcije u proizvodnu liniju.

Inspekcija kamerom sa robotom

Roboti nose ili postavljaju kamere oko montaže.

Ovo je važno jer automotive pogonski sklopovi imaju složene trodimenzionalne geometrije. Kontrolne tačke mogu biti raspoređene na:

• Gornje površine
• Strane površine
• Prednje i stražnje površine
• Čeone površine
• Udubljena područja
• Druge lokacije specifične za komponente

Robotska konfiguracija omogućava sistemu za inspekciju da dostigne različite pozicije gledanja bez potrebe za velikim brojem trajno fiksiranih kamera.

3. Šta sistem može pregledati?

Sistem se može konfigurisati da detektuje nedostajuće ili nepravilno instalirane komponente u skladu sa zahtjevima kupca za inspekciju.

Tipični objekti inspekcije uključuju:

Vijci

Sistem može provjeriti da li navedeni položaji vijaka sadrže očekivane komponente.

Da li inspekcija treba utvrditi samo prisutnost ili također procijeniti položaj zatezanja, orijentacija ili druge karakteristike mora se definirati tokom specifikacije projekta.

Serpentinski pojasevi

Kod motora opremljenih serpentinskim remenima, mašinski vid može provjeriti da li je remen prisutan i da li njegovo vidljivo usmjeravanje odgovara definisanim uslovima inspekcije.

Natpisne pločice i certifikati

Sistem može da verifikuje prisustvo i lokaciju komponenti povezanih sa identifikacijom.

Funkcije za čitanje koda mogu se integrisati i kada je potrebna identifikacija proizvoda ili sledljivost.

Ventilatori i filteri

Sistem za vid može da proveri prisustvo i vidljivo stanje instalacije određenih komponenti.

Pravi kriteriji inspekcije zavise od geometrije komponente i od toga da li relevantna karakteristika ostaje vidljiva nakon montaže.

4. - Šta? Beyond OK/NG: Čitanje koda i praćenje slika

Jedna od važnih karakteristika sistema vidnog sistema na kraju linije je da ne daje samo rezultat OK ili NG.

Opisani sistem može da integriše:

• Čitanje koda
• Inspekcija mašinskog vida
• Snimak ukupnog sastava
• Ručni ponovni pregled
• Praćenje
• Nedostatak/pogrešno analizu podataka o montaži

Ukupno zadržavanje slike

Kompletna slika sklopa može se sačuvati kao dio zapisnika o inspekciji.

Ovo pruža važnu funkciju sljedivosti.

Ako se problem s kvalitetom utvrdi kasnije tokom montaže ili nakon isporuke, proizvođač može preuzeti snimljenu sliku i provjeriti stanje montaže u trenutku kada je napustila proizvodnu liniju.

Ovo može pomoći u utvrđivanju da li je stanje već bilo vidljivo prilikom inspekcije na kraju linije ili se možda pojavilo tokom naknadnog procesa.

5. - Šta? Tehničke specifikacije

Sledeće specifikacije zasnovane su na javno dostupnim informacijama o proizvodu za opisani prilagođeni sistem.

Član	Specifikacija
Vrsta opreme	Prenosni transportni sistem + inspekcija robotizirane vizije
Primenom	Komercijalna vozila, putnička vozila i aplikacije povezane s vozilima nove energije
S druge konstrukcije	Sastavi dizel motora, benzinskih motora, prenosnih jedinica
Dimenzije opreme	- Približno. Uređaj za proizvodnju električne energije
Konfiguracija	Jednostavan robot ili više robota
Takt produkcije	70 sekundi, prilagođava se prema predelu
Javno definisana tačnost	99%
Industrijska kamera	20 MP
Osvjetljenje	Veliki izvor svjetlosti visoke svetlosti + svjetla od barova visoke svjetlosti
Opcije za robote	FANUC, ABB, KUKA, Yaskawa, SIASUN, ELITE i drugi
Kontrolni sistem	Siemens, Mitsubishi, Advantech industrijsko računarstvo
Inspekcijske funkcije	Čitanje koda, inspekcija komponenti, ukupno snimanje slike, ručna ponovna inspekcija, sledljivost i analiza podataka
Dizajn opreme	Prilagođeno / nestandardno

Stvarne konfiguracije kamere, osvjetljenja, robota i softvera trebale bi se odabrati u skladu sa strukturom montaže i zahtjevima inspekcije.

6. - Šta? Ključna pitanja za odabir

6.1 Definišite svaku stavku inspekcije prije projektovanja sistema

„Provjerite da li je vijak ugrađen“ i „provjerite da li je vijak pravilno zategnut“ su dva različita zahtjeva za inspekciju.

Isto tako:

• Da li je pojas prisutan?
• Je li remen pravilno usmjeren?
• Da li je oznaka na licu mesta?
• Da li je identifikacioni kod čitljiv?
• Da li je cev povezana?
• Da li je cev povezana u ispravnoj orijentaciji?

Ovi zahtjevi mogu zahtevati različite metode snimanja i logiku inspekcije.

Stoga, prvi korak treba biti stvaranje potpunog popis inspekcijskih stavki i definisati kriterijume za prihvatanje za svaku stavku.

6.2 Količina robota zavisi od raspodele na kontrolnim tačkama

Kompletna motorička ili menjačka grupacija ima kontrolne tačke raspoređene na više površina.

Za neke konfiguracije može biti dovoljan jedan robot, dok je potrebno više robota kada:

• Inspekcijske tačke su široko raspoređene
• Potrebno je nekoliko uglova gledanja.
• Neke oblasti su teško dostupne
• Proizvodnja je uskraćena.
• Potrebna je paralelna akvizicija slike

Stoga bi količinu robota trebalo odrediti na osnovu stvarne mape kontrolnih tačaka, a ne jednostavno na osnovu ukupne veličine obratka.

6.3 Zahtjevi za pohranu slika trebaju biti definirani rano

Sveukupno zadržavanje slike sklopa može pružiti vrijednu sljedivost, ali također stvara zahtjeve za pohranu podataka.

Prije puštanja u rad, projekat treba da definiše:

• Koje slike treba zadržati
• Rezolucija slike
• Format datoteke
• Period čuvanja
• Broj proizvedenih skupova dnevno
• Kapacitet skladista
• Metod pronalaženja podataka

Ovi zahtjevi najbolje su uključeni u tehničku specifikaciju pre isporuke opreme.

6.4 Javne specifikacije tačnosti treba validirati u odnosu na stvarne uzorke

Javno navedena specifikacija sistema daje tačnost od 99%.

Ovu brojku treba shvatiti kao objavljenu specifikaciju na nivou proizvoda, a ne kao univerzalnu garanciju za svaku inspekcijsku primjenu.

Stvarne performanse zavise od faktora kao što su:

• Vidljivost komponenti
• Rezolucija kamere
• Osvjetljenje
• Stanje površine
• Okluzija
• Varijacija proizvoda
• Algoritam za inspekciju
• Kvalitet uzorka
• Definisani kriteriji za prihvatanje

Za sigurnosno kritične ili visokoposljedične stavke inspekcije, kriteriji prihvatljivosti stoga trebaju biti zasebno definirani i validirani korištenjem reprezentativnih uzoraka proizvodnje.

7. Šta se dešava kada sistem ne može donijeti jasnu odluku?

Nijedan sistem mašinskog vida ne bi trebao biti dizajniran s pretpostavkom da će svaka slika uvijek biti savršeno klasifikovana.

U stvarnim proizvodnim okruženjima, komponente mogu biti djelomično blokirane, osvjetljenje može varirati, površine mogu reflektirati svjetlost ili inspekcijska karakteristika jednostavno ne mora biti vidljiva iz dostupnog ugla.

Praktičan sistem stoga može uključivati proces ručne ponovne inspekcije za definisane nesigurne ili nesukladne slučajeve.

Radni tok može biti:

Automatska inspekcija → Pravo OK → Oslobađanje

Automatsko proveravanje → Čisti NG → Preobražavanje / Odbijanje

Automatska inspekcija → Nesiguran rezultat → Ručna ponovna inspekcija

Ovaj pristup omogućava automatizaciji da se nosi s ponovljenim inspekcijama, a istovremeno čuva kontroliranu metodu za izuzetne slučajeve.

8. Proizvodnja više modela i promjena proizvoda

Automobilske fabrike obično proizvode više modela motora ili mjenjača na istoj proizvodnoj liniji.

Sistem za vizuelnu kontrolu na kraju linije može integrisati očitavanje koda i prebacivanje između programa proizvoda tako da se odgovarajući program inspekcije odabere u skladu sa identifikovanim modelom.

Tipični proces je:

Identifikacija proizvoda → Izbor programa → Izbor putanje robota → Inspekcija specifična za model → Zapisivanje rezultata

Međutim, različiti modeli mogu imati značajne razlike u:

• Ukupne dimenzije
• Lokacije komponenti
• Kontrolne tačke
• Položaj kamere
• Putovi robota
• Kriteriji za prihvatanje

Stoga, kompletnu listu proizvoda treba procijeniti prije potvrđivanja kompatibilnosti s više modela.

9. Mogućnosti vizualne inspekcije u Big Bird Industrial / CN ISEE

Industrijska zona Big Bird, ranije poznata kao Industrijska zona Harbin Shimada Big Bird, pruža integrirana rješenja za industrijsko čišćenje i strojni vid za automobilsku i preciznu proizvodnju.

Specijalni posao mašinskog vida, KN ISEE , pokriva šest glavnih područja rešenja:

• Istok dimenzionalna i geometrijska inspekcija
• Površina inspekcija površnih mana
• Skupština — inspekcija montaže i ispravljanje grešaka
• Unutrašnje more inspekcija unutrašnjih rupa i unutrašnjih zidova
• Boja pogledajte inspekcija defekta površine boje
• Algoritam i softverska platforma softver za mašinsku viziju i algoritamska rješenja

Cijevi Skupština serija se fokusira na provjeru sastava i aplikacije za provjeru grešaka, uključujući inspekciju krajem linije za motore, menjače i druge automobile.

U zavisnosti od projekta, sistem može kombinovati mašinsko viđenje, čitanje koda, robotiziranu inspekciju, zadržavanje slike, ručno ponovno provjeravanje i funkcije praćenja.

10. Često postavljana pitanja

P: Šta se dešava kada objavljena tačnost bude 99%? Šta je sa preostalim slučajevima?

Objavljena brojka od 99% ne bi se trebala tumačiti kao da će svaki mogući uslov inspekcije postići potpuno isti rezultat.

Nesigurni slučajevi mogu biti rezultat okluzije, uslova osvjetljenja, varijacija komponenti ili karakteristika koje nisu dovoljno vidljive.

Praktičan sistem stoga može uključivati ručnu ponovnu inspekciju za definirane nesigurne slučajeve, dok se prikupljeni uzorci mogu koristiti za poboljšanje parametara i algoritama inspekcije.

P: Zašto bi bilo potrebno više robota?

Automobilski sklopovi su trodimenzionalni i kontrolne tačke mogu biti raspoređene u nekoliko pravaca.

Više robota može podijeliti radno opterećenje inspekcije po području pregleda ili grupi za pregled, što može pomoći u smanjenju kretanja robota i održavanju konzistentnijih uvjeta snimanja.

Konačna konfiguracija robota treba biti određena prema raspodjeli inspekcijskih tačaka i potrebnom proizvodnom taktu.

P: Koja je praktična vrijednost očuvanja cjelokupne slike sklopa?

Ukupna slika pruža originalan vizualni zapis stanja sklopa na kraju inspekcijske tačke linije.

Ako se kasnije utvrdi problem s kvalitetom, proizvođač može preuzeti odgovarajući zapis i pregledati stanje sklopa u trenutku inspekcije.

Ovo može podržati sljedivost, analizu kvalitete i poboljšanje procesa.

P: Da li sistem može da pregleda različite modele motora?

Da, sistem se može dizajnirati za identifikaciju proizvoda i prebacivanje programa na više modela.

Međutim, stvarna kompatibilnost zavisi od razlika u dimenzijama sastava, lokacijama komponenti, zahtjevima za inspekcijom i putanjama robota.

Stoga bi tokom projektovanja sistema trebalo da se dostavi potpuna lista modela motora i menjača kako bi se mogli proceniti potrebni programi inspekcije i konfiguracije robota.

Zaključak

Sistem poka-joka za vid na kraju linije pruža automatizovanu kontrolu kvaliteta za složene automobile.

Za motore i mjenjače, sistem može kombinovati:

Očitavanje koda + Robotski vid + Verifikacija komponenti + Ukupno zadržavanje slike + Ručna ponovna inspekcija + Sljedivost

Ključ uspješnog sistema nije samo odabir kamere visoke rezolucije. Zahtjevi za inspekciju prvo se moraju prevesti u jasno definirane stavke inspekcije, kriteriji prihvatanja, položaji kamera, putanje robota, uslovi osvjetljenja i zahtjevi za zadržavanje podataka .

Uz odgovarajuću konfiguraciju, automatizirana vizualna inspekcija može osigurati dosljednu završnu fazu verifikacije prije nego što sklop motora ili mjenjača napusti proizvodnu liniju.

Big Bird Industrial / CN ISEE možemo razviti prilagođene sisteme za mašinski vid na kraju proizvodne linije i sisteme za zaštitu od grešaka u montaži prema strukturi obratka, stavkama inspekcije, varijacijama proizvoda i proizvodnim taktikama.