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成功案例丨新型機器視覺系統確保自動化座椅模具裝配萬無一失

成功案例丨新型機器視覺系統確保自動化座椅模具裝配萬無一失

機器人機器視覺等自動化技術在汽車制造中發揮著不可或缺的作用,承擔著從噴漆和焊接到材料處理和裝配的任務。

作為自動化推進協會(A3)認證的系統集成商,萊尼憑借其先進的內部機器視覺開發實驗室和優秀的專家團隊定期解決汽車制造業的檢查難題、裝配和驗證的挑戰等。萊尼涉及的領域有車輪和輪胎驗證、機器人引導、光學字符識別(OCR),以及制造和裝配過程的全面可追溯性,甚至包括驗證泡沫襯墊的存在和位置。

機器視覺系統設計和服務

首先,我們開展了深入分析和工程可行性研究,為視覺解決方案的設計打下了堅實的基礎。然后,萊尼使用最好的機器視覺硬件和軟件應用進行系統設計并認真記錄,同時對操作員進行了使用培訓。

座椅模具檢查是一項極具挑戰性的機器視覺任務。由于利潤微薄,制造商十分依賴于自動檢查系統,以驗證是否已將適當的組件封裝在每個泡沫塊中。但隨著座椅模具設計日益復雜、種類越來越多,人們亟需一個具備即時適應能力的檢查系統。

座椅泡沫襯墊的組裝涉及諸多組件。在機器人將聚氨酯泡沫澆注入模具中之前,操作員要手動將組件放置在座椅模具的腔體內,其中包括夾子、尼龍搭扣、加固線、布射頻識別(RFI)標簽。一條生產線可能要處理百余種零件,并且工人必須逐一檢查這些零件。模具外觀的變化使情況更加復雜。例如,模具在清洗后強烈反光,而在蠟和染料被添加到腔體中后,模具又會變得很暗。

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由于澆注入泡沫后,大多數放置錯誤的部件無法返工,甚至無法被檢查出來,所以提前發現缺陷就成為了制造商的首要任務。制造商當然不希望造成浪費或損害與客戶的關系。一些汽車制造公司甚至會在給客戶的供料合同部分承諾在合適位置提供檢查系統。

新型設計促成精準檢查

為改善座椅模具裝配,萊尼設計了一個靈活的自動檢查系統。該系統適用于不同的零件編號、型號和檢查任務,目前已部署在幾個不同的地方。

在操作員將部件放入腔體后,此系統將立即啟動檢查。檢查系統的一臺攝像機將捕捉腔體中預定點的圖像,這些點是最多變的。此系統使用一個專用攝像頭來測量模具的強度,以便主檢查攝像頭能夠偏移,從而在部件和模具本身之間形成顯著對比。

此系統通過強烈閃光和新型光學和照明設置,對不同的座椅幾何形狀和模具深度進行補償。萊尼的視覺產品經理 Jim Reed 解釋稱,這增加了景深,使系統能夠覆蓋檢查所有座椅和模具所需的整個深度范圍。

“無論腔體深度是四英寸、八英寸還是十英寸,我們都能關注到于整個范圍?!彼硎?。

接下來,主檢查攝像頭將驗證恰當的部件是否被放置在了座椅腔體中的適當位置上。一旦系統軟件確認部件存在,它就會發出測定結果(通過或失?。?。當模具通過時,系統會向可編程邏輯控制器(PLC)發送一個信號。然后,該模具會被送到機器人澆注站。機器人將向模具中注滿泡沫并關閉蓋子,送料就完成了。如果系統檢查到有部件缺失,它就會提醒 PLC 不要澆注該座椅模具。然后,座椅將被送回操作員處,由他們再次檢查并糾正部件的位置。之后,座椅將被重新送至視覺檢查站。

深度學習消除零件差異

在某些情況下,零件的差異可能會令人難以應對。例如,模具上可能有筆跡或加工痕跡,即使生產的是同一個零件,看上去也可能迥然不同。以前,每個模具都必須單獨編程。而如今,萊尼已開始將深度學習納入這一過程,操作員現在可以對單個零件編號進行編程,而不是對每個座腔進行內部編程,從而節省了大量時間。

“從視覺角度來看,這些系統異常復雜,因為零件數量龐大,且不同編號和不同型號的零件之間的差異顯著,編程和變更也會造成巨大的差異,”Reed 表示,“一個模具可能需要 30 次檢查,如果用 30 乘以 1500 個不同模具的 200 個零件樣式,這個問題就會變得相當復雜?!?/p>

通過應用 “深度學習”知識,我們的視覺系統可以適應更多的變化,從而減少了編程和系統維護所需的時間。這些技術和許多其他先進的視覺技術為諸多潛在的挑戰性應用提供了廣泛的解決方案,而不僅僅是便于進行模具插件驗證和檢查。

更多機器人解決方案,請訪問

www.leoni-factory-automation.com

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王靜
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