Систем Poka-Yoke за видљивост на крају производње за склопове мотора и мењача: Аутоматизовано откривање недостајућих и неправилно инсталираних компоненти

Преглед

Недостајуће или неправилно инсталиране компоненте су међу најтежим дефектима склопа које је потребно ручно идентификовати на крају производне линије у аутомобилској индустрији.

За дизел моторе, бензинске моторе, мењаче и друге аутомобилске склопове, систем за видљивост на крају линије (poka-yoke) може аутоматски да прегледа критичне компоненте као што су... вијци, серпентински каишеви, натписне плочице, сертификати, вентилатори и филтери .

Комбинацијом ланчаног транспорта плоча, индустријских камера, роботске инспекције, очитавања кода и верификације засноване на сликама, систем обезбеђује онлајн контролну тачку квалитета пре него што завршени склоп напусти производну линију.

Описани систем подржава такт продукције од 70 секунди и јавно одређено стопа тачности од 99% , са задржавањем слике, тражимости и анализе недостајућих/грешних података о монтажу.

1. у вези са Зашто је недостатак или погрешна монтажа критичан ризик од краја линије

Дефекти монтажа се разликују од конвенционалних димензионалних дефекта.

Димензионално одступање се често може идентификовати помоћу гама или система мерења. Међутим, грешке у монтажу могу захтевати проверу да ли је компонента заправо присутна, правилно постављена или правилно конфигурисана.

У случају да се укупни систем мотора или трансмисије не користи, оператери могу морати да потврде:

• Да ли су болтови инсталирани
• Да ли је змијани појас правилно инсталиран
• Да ли је ознака присутна
• Да ли је сертификат приложен
• Да ли је вентилатор инсталиран
• Да ли је филтер инсталиран
• Да ли су друге наведене компоненте присутне и правилно постављене

Када је производња кратка и број компоненти висок, у потпуности се ослањање на ручну визуелну инспекцију ствара значајан напон поновљених инспекција.

Зашто је важна инспекција на крају линије

Ако недостатак или неправилно инсталирана компонента није идентификован пре него што се конзола напусти линију, проблем може постати очигледан тек током монтаже доле по вери, испитивања возила или теренске службе.

Аутоматизована станица за инспекцију на крају линије пружа коначну тачку верификације:

Монтажа → Визуелна инспекција → Резултат у реду / НГ → Следљивост → Пуштање или прерада

Циљ није само замена оператера. Уместо тога, систем обезбеђује конзистентну аутоматизовану проверу дефинисаних ставки инспекције и креира запис о стању склопа на крају производње.

2. Конфигурација опреме: Ланчани транспортер + роботска визуелна инспекција

Описани систем за контролу на крају линије користи конфигурација конвејдера ланце-плаче и роботизоване инспекције .

У зависности од структуре монтажа и расподеле контролних тачака, систем може користити или један робот или више робота.

Превоз ланчевим плочама

Канејдер са ланчаним плочама превози мотор или трансмисијски збир кроз станицу за инспекцију.

Транспортерски систем обезбеђује дефинисан положај инспекције и интегрише процес инспекције у производну линију.

Роботизована камера за инспекцију

Роботи носе или постављају инспекционе камере око монтажа.

Ово је важно јер аутомобилски агрегати имају сложене тродимензионалне геометрије. Позиције за инспекцију могу бити распоређене на:

• Горње површине
• Странске површине
• Предњи и задњи делови
• Крајње површине
• Удубљене области
• Друге локације специфичне за компоненте

Роботска конфигурација омогућава систему за инспекцију да достигне различите положаје гледања без потребе за великим бројем трајно фиксираних камера.

3. Шта систем може да прегледа?

Систем се може конфигурисати да детектује недостајуће или неправилно инсталиране компоненте према захтевима купца за инспекцију.

Типични објекти инспекције укључују:

Вијкови

Систем може да провери да ли наведене позиције вијака садрже очекиване компоненте.

Да ли инспекција треба да утврди само присуство или такође проценити позиција за затезање, оријентација или друге карактеристике мора бити дефинисана током спецификације пројекта.

Змијеви појаси

За моторе опремљене зрначким појасима, машинско виђење може да провери да ли је појас присутан и да ли његова видљива рутина одговара дефинисаном условима инспекције.

Именске плоче и сертификати

Систем може да провери присуство и локацију компоненти везаних за идентификацију.

Функције за читање кода могу се интегрисати и када је потребна идентификација производа или тражимоћа.

Вентилатори и филтри

Визија систем може да провери присуство и видљиво стање инсталације одређених компоненти.

Стварни критеријуми инспекције зависе од геометрије компоненте и од тога да ли је релевантна особина остала видљива након монтаже.

4. Уколико је потребно. Преко ОК/НГ: Читање кода и тражимоћа слика

Једна од важних карактеристика система за визију крајева линије је да чини више од једноставног изласка ОК или НГ резултата.

Описан систем може интегрисати:

• Читање кода
• Инспекција машинског вида
• Слика укупне монтаже
• Ручна поновна инспекција
• Тражељивост
• Анализа недостајућих/нетачних података склопа

Укупно задржавање слике

Комплетна слика склопа може се сачувати као део записника о инспекцији.

Ово пружа важну функцију праћења.

Ако се проблем са квалитетом идентификује касније током производње или након испоруке, произвођач може да преузме снимљену слику и провери стање склопа у тренутку када је напустио производну линију.

Ово може помоћи да се утврди да ли је стање већ било видљиво на крају инспекције линије или се можда догодило током накнадног процеса.

5. Техничке спецификације

Следеће спецификације су засноване на јавно доступним информацијама о производу за описан систем прилагођен.

Подељка	Спецификација
Тип опреме	Везнични конвејдер + инспекција роботизованог вида
Примена	Комерцијална возила, путничка возила и апликације повезане са возилима за нову енергију
Завршници	Скупштине дизел мотора, скупштине бензинских мотора, скупштине трансмисија
Димензије опреме	Приближно. 11,23 × 5,04 × 3,14 м
Конфигурација	Једини робот или више робота
Производни такт	70 секунди, прилагодљиво према радном делу
Јавно одређена тачност	99%
Индустријска камера	20 МП
Осветљење	Велики извор светлости високе сјајности + светлости са високом сјајношћу
Опције за роботе	Фануц, АББ, КУКА, Јаскава, Сиасун, Елит и други
Контролни систем	Siemens, Mitsubishi, Advantech industrijski računar
Инспекционе функције	Читање кода, инспекција компоненти, општа снимања слика, ручна поновна инспекција, тражимоћа и анализа података
Проектирање опреме	Направљено на потреби / нестандартно

Конфигурације камере, осветљења, робота и софтвера треба одабрати у складу са структуром склопа и захтевима инспекције.

6. Кључна разматрања при избору

6.1 Дефинишите сваку ставку инспекције пре пројектовања система

„Проверите да ли је вијак постављен“ и „проверите да ли је вијак правилно затегнут“ су два различита захтева за инспекцију.

Исто тако:

• Да ли је појас присутан?
• Да ли је појас исправно упречен?
• Да ли је именовање на табели?
• Да ли је идентификациони код читав?
• Да ли је цев повезан?
• Да ли је цев повезан у исправном оријентацији?

Ови захтеви могу захтевати различите методе снимања и логику инспекције.

Стога би први корак требало да буде стварање потпуног листа предмета инспекције и дефинише критеријуме прихватања за сваку ставку.

6.2 Количина робота зависи од расподеле у инспекционим тачкама

Комплетни мотор или трансмисија имају контролне тачке распоређене на више површина.

Један робот може бити довољан за неке конфигурације, док се више робота може захтевати када:

• Инспекционе тачке су широко распоређене
• Потребно је неколико углова гледања
• Одређена подручја су тешко доступна
• Производни такт је чврст
• Потребно је паралелно снимање слика

Количина робота би стога требало да се одреди на основу стварне мапе тачака инспекције, а не само на основу укупне величине радног предмета.

6.3 Потребе за складиштење слике треба да буду рано дефинисане

Задржавање слика укупне збирке може пружити вредну тражимост, али такође ствара захтеве за складиштење података.

Пре пуштања у рад, пројекат би требао дефинисати:

• Које слике треба задржати
• Резолуција слике
• Формат датотеке
• Период чувања
• Број произведеног састава дневно
• Капацитет складиштења
• Метод преузимања података

Ове захтеве је најбоље укључити у техничку спецификацију пре испоруке опреме.

6.4 Јавне спецификације тачности треба да буду валидиране у односу на стварне узорке

Јавно наведена системска спецификација даје тачност од 99%.

Ову бројку треба схватити као објављену спецификацију на нивоу производа, а не као универзалну гаранцију за сваку инспекцијску примену.

Стварне перформансе зависе од фактора као што су:

• Видимост компоненте
• Резолуција камере
• Осветљење
• Стање површине
• Оклузија
• Промени производа
• Алгоритам инспекције
• Квалитет узорка
• Опредељени критеријуми прихватања

За ставке инспекције које су критичне за безбедност или имају велике последице, критеријуми прихватања треба стога бити посебно дефинисани и валидирани коришћењем репрезентативних производних узорака.

7. Шта се дешава када систем не може да донесе јасну одлуку?

Ниједан систем машинског вида не би требало да буде дизајниран на основу претпоставке да ће свака слика увек бити савршено класификована.

У стварним производним окружењима, компоненте могу бити делимично блокиране, осветљење може варирати, површине могу рефлектовати светлост или инспекцијска карактеристика једноставно не мора бити видљива из расположивог угла.

Практични систем може да укључује процес ручне поновне инспекције за дефинисане несигурне или несагласне случајеве.

Радни ток може бити:

Аутоматска инспекција → Слободно ОК → Пуштање

Аутоматска инспекција → Чишћење НГ → Преработка / Одбацивање

Аутоматска инспекција → Несигуран резултат → Ручна поновна инспекција

Овај приступ омогућава аутоматизацију да се носи са понављајућим инспекцијама, задржавајући контролисану методу за изузетне случајеве.

8. Уколико је потребно Производња вишемодела и промјена производа

Аутомобилске фабрике обично производе више мотора или трансмисије на истој производњој линији.

Систем вида на крају линије може да интегрише очитавање кода и пребацивање између програма производа тако да се одговарајући програм инспекције одабере у складу са идентификованим моделом.

Типични процес је:

Идентификација производа → Избор програма → Избор путање робота → Инспекција специфична за модел → Снимање резултата

Међутим, различити модели могу имати значајне разлике у:

• Укупне димензије
• Локације компоненти
• Позиције инспекције
• Позиције камера
• Путање робота
• Критеријуми прихватања

Стога, комплетну листу производа треба проценити пре потврђивања компатибилности са више модела.

9. Могућности визуелне инспекције у Big Bird Industrial / CN ISEE

Биг Берд Индустриал, раније Харбин Шимада Биг Берд Индустриал, пружа интегрисана решења за индустријско чишћење и машински вид за аутомобилску и прецизну производњу.

Његово специјализовано пословање са машинским визијом, ИСЕИ , обухвата шест главних области решења:

• Исток димензионална и геометријска инспекција
• Површина инспекција површених дефеката
• Скупштина инспекција монтаже и проверка грешака
• Унутрашње море инспекција унутрашње рупе и унутрашње зидове
• Боја инспекција дефеката површине боје
• Алгоритам и софтверска платформа софтвер за машинско визија и алгоритамска решења

У Скупштина серија се фокусира на примене за верификацију монтажа и проверу грешака, укључујући инспекцију крајем линије за моторе, преносе и друге аутомобилске монтаже.

У зависности од пројекта, систем може комбиновати функције машинског вида, читања кода, роботизованог прегледа, задржавања слике, ручне поновне инспекције и тражимости.

десет. Често постављене питања

П: Шта се дешава када је објављена тачност 99%? Шта је са преосталим случајима?

Објављена бројка од 99% не би требало да се толкује тако да ће сваки могући услов инспекције постићи тачно исти резултат.

Несигурни случајеви могу бити резултат окулузије, условима осветљења, варијацијама компоненти или карактеристикама које нису довољно видљиве.

Практични систем може да укључује ручну поновну инспекцију за дефинисане несигурне случајеве, док се прикупљени узорци могу користити за побољшање параметара и алгоритама инспекције.

П: Зашто би било потребно више робота?

Аутомобилски монтажи су тродимензионални и контролне тачке могу бити распоређене у неколико правца.

Многа робота могу да поделе оптерећење инспекцијом по областима за посматрање или групи инспекције, што може помоћи у смањењу путовања робота и одржавању конзистентнијих услова снимања.

Коначна конфигурација робота треба да се одреди према расподели контролне тачке и потребном такту производње.

П: Која је практична вредност задржавања целокупне слике монтаже?

Укупна слика пружа оригинални визуелни запис стања зглоба на тачки инспекције на крају линије.

Ако се касније открије проблем квалитета, произвођач може да преузме одговарајући запис и прегледа стање монтаже у време инспекције.

Ово може подржати тражимост, анализу квалитета и побољшање процеса.

П: Да ли систем може да провера различите моделе мотора?

Да, систем се може дизајнирати за идентификацију производа и прелазак програма са више модела.

Међутим, стварна компатибилност зависи од разлика у димензијама монтажа, локацијама компоненти, захтевима за инспекцијом и путевима робота.

Стога би током пројектовања система требало да се обезбеди потпуна листа модела мотора и трансмисије како би се могли проценити потребни програми инспекције и конфигурације робота.

Закључак

Визија на крају линије Пока-Јоке систем пружа аутоматизовану контролу квалитета за сложене аутомобилске зглобове.

За моторе и преносе, систем може комбиновати:

Читање кода + роботизовано видјење + верификација компоненти + општа задржавање слике + ручна поновна инспекција + тражимост

Кључ успешног система није само избор камере високе резолуције. Потреба за инспекцијом мора се прво превести у јасно дефинисане појекти за инспекцију, критеријуми прихватања, положаји камера, путеви робота, услови осветљења и захтеви за задржавање података .

Уз одговарајућу конфигурацију, аутоматизована визуелна инспекција може да обезбеди доследну фазу завршне верификације пре него што склоп мотора или мењача напусти производну линију.

Big Bird Industrial / CN ISEE можемо развити прилагођене системе за машински вид на крају производње и системе за заштиту од грешака у монтажи у складу са структуром радног предмета, предметима инспекције, варијацијама производа и тактом производње.