博澤是國際知名的汽車零部件制造企業(yè),其為全球80多家汽車制造商及30多家供應(yīng)商提供車門系統(tǒng)、后備廂門系統(tǒng)、座椅骨架和電子驅(qū)動系統(tǒng)等產(chǎn)品。在這些產(chǎn)品的生產(chǎn)中,主要應(yīng)用到的技術(shù)有電子零件的定位、查找與機械手集成、計算位置偏差等,但是在生產(chǎn)中博澤卻遇到了無法實現(xiàn)高效檢測的問題,而Cognex的視覺系統(tǒng)則為其解決了這一難題。
在未采用Cognex相機進行檢測前,其產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率均無法獲得保障,而在使用了Cognex基于PC-Base的相機檢測后,幫助其在產(chǎn)品生產(chǎn)、操作效率中均取得了顯著進步,相機檢測的合格率幾乎達到了99.2%,從而使生產(chǎn)能夠連續(xù)進行,不會因注膠的結(jié)果不明顯而導(dǎo)致生產(chǎn)停滯,并極大地節(jié)省了工程和生產(chǎn)團隊的時間。
博澤質(zhì)量與效率亟待提升
博澤的車門系統(tǒng)、后備廂門系統(tǒng)、座椅骨架和電子驅(qū)動系統(tǒng)等需要在4臺設(shè)備上進行,第一臺設(shè)備負責清洗工藝,以消除殼體上面的靜電;第二臺設(shè)備負責注膠,運用一套三軸機械手,帶著膠槍走圓弧軌跡,將膠水均勻的注入殼體的槽中;第三臺設(shè)備是影像系統(tǒng),用來檢測注膠的寬度,有無氣泡產(chǎn)生,以確保在下一道貼合工序中不會混入注膠不合格的產(chǎn)品。不合格的產(chǎn)品自動分料到設(shè)備外的皮帶線上,送入廢品箱。這些生產(chǎn)環(huán)節(jié)的******挑戰(zhàn)在于,產(chǎn)品在皮帶線上面,位置有時會發(fā)生一點點的偏差,并且根據(jù)膠水的批次不同,膠水表面的反光會有所差異,這些用肉眼都很難判別出來。
當初解決這個問題需要人工去篩選,可是注膠的寬度和氣泡很難用肉眼判別,不得不花一部分的時間去仔細確認,這樣就會導(dǎo)致生產(chǎn)線的產(chǎn)量無法提升,同時也花費了大量的人力成本。而如果采用檢測系統(tǒng),還擔心其很難與用于控制機器的西門子PLC無縫連接起來,如果要想無縫連接,那么編程工作需要具備大量的VisionPro專有接口知識,還需要進行非常耗時的人工編碼。一旦生產(chǎn)流程出現(xiàn)變化,就需要更改與相機通信的PLC代碼。如果能夠有一套精密的相機監(jiān)測系統(tǒng),并可以和PLC系統(tǒng)做到無縫連接,那必將大大改善生產(chǎn)現(xiàn)狀。
Cognex相機為博澤高質(zhì)量生產(chǎn)提供保障
在一次偶然的與其他項目的合作中,博澤工作人員接觸到了Cognex的檢測相機,覺得Cognex在檢測方面有著獨特優(yōu)勢,于是便嘗試與其合作。
Cognex為博澤提供了先進的幾何圖案匹配技術(shù)來定位,還有精確額算法來計算差異,無論元件對比度變化了,還是照明變化了,亦或是外觀質(zhì)量下降了,Cognex相機均可靈活處理。
在機器的第一部分,首先將殼體和上蓋放入夾具中。然后,清洗工藝在上下殼體做等離子處理,到下一站時,機械手帶著膠槍往下殼體中均勻的注入膠水。然后,產(chǎn)品流入相機檢測工位,檢測注膠對的質(zhì)量和膠水中間有沒有氣泡產(chǎn)生,如果注膠情況合格就會流入下一站,如果注膠不合格,會有機械手過來將廢料撿走,并且相機會將當前產(chǎn)品的檢測圖像存儲到PC相機中,以方便數(shù)據(jù)追溯。然后下一站會將上下殼體封蓋起來,并送入固化間。產(chǎn)品會在固化間里面待上幾個小時,出來后會送去做泄露測試,測試的結(jié)果會與相機的圖片綁定。
當新產(chǎn)品輸送到每個相機檢測站后,PLC將指示相機并讀取圖像。相機幾乎每次在第一次嘗試時就能夠?qū)a(chǎn)品區(qū)分出來。如果判斷不合格,PLC將會發(fā)送一個指示信號,相機會重新出發(fā)檢測產(chǎn)品,重復(fù)三次都是不合格后,會給當前產(chǎn)品一個不合格的標簽,由機械手自動抓取到廢料皮帶線上。在極少數(shù)必要的情況下,這個完整的流程可以在機器的8秒循環(huán)時間內(nèi)完成。
實現(xiàn)與PLC系統(tǒng)的無縫連接
事實還證明,Cognex的檢測相機能夠相對輕松地與用于控制生產(chǎn)線的西門子PLC集成。相機的控制軟件在工業(yè)PC上面運行,通過Profinet協(xié)議與西門子PLC通訊,同時還可連接至工廠網(wǎng)絡(luò),從而使其能夠與工廠網(wǎng)絡(luò)上的所有其他設(shè)備通信。對于西門子PLC所支持的開放標準工業(yè)以太網(wǎng)/IP協(xié)議,Visionpro還配備有模板和樣本代碼。
Cognex視覺系統(tǒng)和讀碼器可輕松連接到西門子和其他常用的工廠自動化設(shè)備。主要是要在編程軟件中將通訊的數(shù)據(jù)塊設(shè)置好,西門子PLC有專門的Profinet通訊功能塊。將通訊的數(shù)據(jù)區(qū)域劃分好以后,再將與相機通訊的接口定義好。最后一步是定義輸入和輸出節(jié)點。然后,工程師可在熟悉的西門子環(huán)境中編寫應(yīng)用程序,并定義相關(guān)的邏輯。
博澤在不同的生產(chǎn)線上試用了Cognex相機,均出色完成了檢測工作,甚至在對比度非常低的情形下,嘗試使用該相機檢測了博澤挑選的一些不合格,但肉眼很難辨別出來的產(chǎn)品,令檢測人員感到驚訝的是,Cognex的相機在各種情況下都能夠成功的把這些次品檢測出來,毫無遺漏。
博澤最近又為一條新的生產(chǎn)線配置了Cognex的視覺系統(tǒng),其提供的先進的算法,改善了檢測效率和產(chǎn)品質(zhì)量,同時也節(jié)省了人工成本,實現(xiàn)了企業(yè)經(jīng)濟效益的提升。