מערכת ויזואלית לאיתור טעויות (פוקה-יוקה) בסוף קו היצור להרכבת מנועים ותיבות הילוכים: זיהוי אוטומטי של רכיבים חסרים או מותקנים באופן שגוי

סקירה כללית

רכיבים חסרים או מותקנים באופן שגוי הם מבין פגמי ההרכבה הקשים ביותר לזיהוי ידני בסוף קו היצור האוטומטיבי.

עבור מנועי דיזל, מנועי בנזין, תיבות הילוכים ומערכות אחרות בתעשיית הרכב, מערכת פוקה-יוקה ויזואלית בסוף הקו יכולה לבדוק אוטומטית רכיבים קריטיים כגון בורגים, חגורה סרפדינית, לוחיות זיהוי, אישורים, מאווררים ומסננים .

בשילוב של מסוע לוחיות שרשרת, מצלמות תעשייתיות, בדיקות רובוטיות, קראת קודים ואימות מבוסס תמונות, המערכת מספקת נקודת ביקורת איכות מקוונת לפני שassembly המוגמר עוזב את קו היצור.

המערכת המתוארת תומכת ב קצב ייצור של 70 שניות ובאחוז דיוק מוצהר לציבור של 99% , כולל שמירת תמונות, אפשרות לעקוב אחר התהליך וניתוח נתונים על חסר או התקנה שגויה.

1. למה חסר או התקנה שגויה מהווים סיכון קריטי בסוף הקו

פגמי ההתקנה שונים מפגמי הממדים הרגילים.

סטיית הממדים יכולה לרוב להזוהה באמצעות מד או מערכת מדידה. לעומת זאת, שגיאות בהתקנה עשויות לדרוש אימות של האם רכיב נמצא בכלל, ממוקם כראוי או מוגדר כראוי.

בשורת הרכבה של מנוע או תיבת הילוכים, על האופרטורים לאשר:

• האם בולטים הותקנו
• האם חגורת הסרפנטינית מותקנת כראוי
• האם לוחית השם נוכחית
• האם התעודה מצורפת
• האם המניע מותקן
• האם המסנן מותקן
• האם רכיבים נוספים שצוינו נוכחים וממוקמים כראוי

כאשר קצב הייצור קצר ומספר הרכיבים גבוה, התleaning על בדיקת עין ידנית בלבד יוצר עומס בדיקה חוזר משמעותי.

למה בדיקת סוף קו היא חשובה

אם רכיב חסר או מותקן לא כראוי לא זוהה לפני שסיום montaż, הבעיה עלולה להתגלה רק בשלב מאוחר יותר — באיסוף המשכי, בבדיקות רכב או בשירות בשטח.

תחנת בדיקה אוטומטית בסוף הקו מספקת נקודת אימות אחרונה:

הרכבה → בדיקת חזותית → תוצאה של 'בסדר' או 'לא בסדר' → אפשרות לעקוב אחר המוצרים → שחרור או טיפול חוזר

המטרה אינה להחליף פשוט את הבודקים האנושיים. במקום זאת, המערכת מספקת בדיקה אוטומטית עקבייה לפריטי הבדיקה שהוגדרו ויוצרת רשומה על מצב ההרכבה בסוף התהליך הייצור.

2. תצורת הציוד: רצועת הובלה עם לוחות שרשרת + בדיקה חזותית רובוטית

מערכת הבדיקה בסוף קו הייצור המתוארת משתמשת ב רצועת הובלה עם לוחות שרשרת ותצורת בדיקה חזותית רובוטית .

בהתאם לבניית ההרכבה ומיקום נקודות הבדיקה, המערכת יכולה להשתמש באחד מרובוטים או במספר רובוטים.

הובלה באמצעות רצועת לוחות שרשרת

רצועת הלוחות השרשרת מעבירה את הרכיב – מנוע או תיבת הילוכים – דרך תחנת הבדיקה.

מערכת ההובלה מספקת מיקום מוגדר לבדיקה ומאפשרת לשלב את תהליך הבדיקה בקו הייצור.

בדיקה חזותית באמצעות רובוט

רובוטים נושאים או ממוקמים את מצלמות הבדיקה סביב התהליך.

זה חשוב כי תהליכי montazh של מערכות כוח לרכב הם בעלי גאומטריות תלת-ממד מורכבות. נקודות הבדיקה עשויות להיות מפוזרות על:

• המשטחים העליונים
• המשטחים הצדדיים
• האזורים הקדמיים והאחוריים
• הפאות הסופיות
• האזורים הממוקמים בעומק
• מיקומים נוספים שקשורים לקומפוננטות ספציפיות

תצורת רובוטית מאפשרת למערכת הבדיקה להגיע למיקומים שונים לבחינה, בלי צורך בכמות גדולה של מצלמות קבועות באופן קבוע.

3. מה המערכת יכולה לבדוק?

ניתן להגדיר את המערכת כדי לזהות רכיבים חסרים או מותקנים באופן שגוי בהתאם לדרישות הבדיקה של הלקוח.

אובייקטים טיפוסיים לבדיקה כוללים:

סגורים

המערכת יכולה לאשר האם במיקומי הברגים המוגדרים נמצאים הרכיבים הצפויים.

האם הבדיקה צריכה לקבוע רק הימצאות או גם להעריך את מיקום הדקיקה, הכיוון או מאפיינים אחרים חייב להיקבע בשלב הגדרת הפרויקט.

חגורות מתווכות

במנועים שמתורכבים מחגורות מתווכות, חזית המחשב יכולה לאשר אם החגורה נוכחית ואם המסלול הנראה שלה תואם לתנאי הבדיקה שהוגדר.

לוחיות שם ותעודות

המערכת יכולה לאמת את קיומם והמיקום של רכיבים הקשורים לזיהוי.

פונקציות קריאת קודים יכולות גם להיות מוטמעות כאשר נדרש זיהוי מוצר או אפשרות לעקוב אחריו.

מאווררים ומסננים

מערכת הראייה יכולה לאמת את קיומם ואת מצב ההתקנה הנראה של רכיבים מסוימים.

קריטריוני הבדיקה המדויקים תלויים בגאומטריה של הרכיב ובכך האם התכונה הרלוונטית נותרת נראית לאחר ההרכבה.

4. מעבר לאישור/דחייה: קריאת קודים ומערכת עקבה מבוססת תמונות

אחת התכונות החשובות של מערכת ראייה בסוף קו הייצור היא שהיא עושה יותר מאשר פשוט להפיק תוצאה של אישור או דחייה.

המערכת המתוארת יכולה לשלב:

• קריאה של קודים
• בדיקה באמצעות ראיית מכונה
• לכידת תמונה כללית של ההרכבה
• בדיקה חוזרת ידנית
• מעקב
• ניתוח נתונים חסר או שגוי של הרכבה

שמירה כללית על התמונה

התמונה המלאה של ההרכבה יכולה להישמר כחלק מרשומות הבדיקה.

זה מספק פונקציית זיהוי ומעקב חשובה.

אם נמצאה בעיה באיכות בשלב מאוחר יותר בהרכבה התחתונית או לאחר המשלוח, היצרן יכול למשוך את התמונה המורשמת ולבדוק את מצב ההרכבה בזמן שיצאה מהקו הייצור.

זה יכול לעזור לקבוע האם המצב היה כבר גלוי בבדיקה בסוף הקו או שאולי התרחש בתהליך עוקב.

5. مواصفات فنية

הדגשים הבאים מבוססים על מידע מוצר ציבורי זמין עבור המערכת המותאמת שתוארה.

פריט	תובנות טכניות
סוג ציוד	רצפה שרשרתית + בדיקת חזון רובוטית
יישום	יישומים לכלי רכב מסחריים, כלי רכב פרטיים ולכלי רכב אנרגיה חדשה
חלקים לעבודה	מונטי מנוע דיזל, מונטי מנוע בנזין, מונטי תיבת הילוכים
ממדי הציוד	כ-11.23 × 5.04 × 3.14 מטר
תצורה	רובוט בודד או מספר רובוטים
קצב ייצור	70 שניות, ניתן להתאים לפי חפץ העבודה
דיוק שפורסם לציבור	99%
מצלמת תעשייה	20 מגה פיקסל
תאורה	מקור אור גדול ובעל בהירות גבוהה + נורות סרגל בעלות בהירות גבוהה
אפשרויות רובוט	FANUC, ABB, KUKA, Yaskawa, SIASUN, ELITE ואחרים
מערכת בקרה	Siemens, Mitsubishi, מחשב תעשייתי Advantech
פונקציות בדיקה	קריאת קודים, בדיקת רכיבים, צילום תמונה כללית, בדיקה חוזרת ידנית, מעקביות וניתוח נתונים
עיצוב הציוד	מותאם אישית / לא סטנדרטי

יש לבחור את תצורות המצלמה, האור, הרובוט והתוכנה בפועל בהתאם למבנה ההרכבה ולדרישות הבדיקה.

6. שיקולים מרכזיים לבחירת המערכת

6.1 הגדרת כל פריט בדיקה לפני תכנון המערכת

"לבדוק האם הבולט מותקן" ו"לבדוק האם הבולט מוחזק כראוי" הן שתי דרישות בדיקה שונות.

באותו אופן:

• האם החגורת נוכחת?
• האם החגורת מרובה כראוי?
• האם הלוחית זיהוי נוכחית?
• האם קוד הזיהוי קריא?
• האם צינור מחובר?
• האם הצינור מחובר בכיוון הנכון?

דרישות אלו עלולות לדרוש שיטות הדמיה שונות ולוגיקת בדיקה שונה.

לכן, הצעד הראשון צריך להיות יצירת רשימת פריטי בדיקה מלאה רשימת פריטי בדיקה והגדרת קריטריוני קבלה לכל פריט.

6.2 כמות הרובוטים תלויה בהתפלגות נקודות הבדיקה

מונטаж מנוע או תיבת הילוכים שלם כולל נקודות בדיקה המפוזרות על פני מספר משטחים.

רובוט יחיד עלול להיות מספיק עבור כמה תצורות, בעוד שמספר רובוטים עלול להיות נדרש כאשר:

• נקודות הבדיקה מפוזרות ברוחב
• נדרשים מספר זויות תצפית
• לחלק מהאזורים קשה להגיע
• קצב היצור הוא צפוף
• נדרשת רכישת תמונות במקביל

לפיכך יש לקבוע את כמות הרובוטים מתוך מפת נקודות הבדיקה המדויקת, ולא פשוט לפי גודל החלק הכולל.

6.3 יש להגדיר כבר בשלב מוקדם את דרישות אחסון התמונות

אחסון תמונות של ההרכבה הכוללת יכול לספק מעקביות ערך, אך גם יוצר דרישות לאחסון נתונים.

לפני ההפעלה, על הפרויקט להגדיר:

• אילו תמונות יש לשמור
• רזולוציית התמונה
• פורמט הקובץ
• תקופת שמירה
• מספר ההרכבות המיוצרות ליום
• קיבולת אחסון
• שיטה לאחיסת נתונים

הדרישות הללו מומלץ לכלול במסמך הטכני לפני משלוח הציוד.

6.4 יש לאמת את תקנות הדיוק הפתוחות מול דוגמאות אמיתיות

התיאור הטכני של המערכת שפורסם לציבור מציג דיוק של 99%.

מספר זה צריך להיחשב כתיאור טכני רשמי ברמה של מוצר, ולא כהבטחה אוניברסלית עבור כל יישום של בדיקה.

הביצועים האמתיים תלויים בעובדות כגון:

• נראות הרכיבים
• רזולוציית מצלמה
• תאורה
• תנאי המשטח
• חסימה
• שינויים במוצר
• אלגוריתם הבדיקה
• איכות דוגמה
• מבחני קבלה מוגדרים

לפריטי בדיקה קריטיים לשלמות או בעלי השלכות חמורות, יש להגדיר ולאמת מבחני קבלה נפרדים באמצעות דוגמאות ייצור מייצגות.

7. מה קורה כאשר המערכת אינה יכולה להגיע להחלטה ברורה?

אסור לעצב כל מערכת ראייה מכנית תחת הנחה שכול התמונות תמיד ניתנות לסיווג מושלם.

בסביבות ייצור אמיתיות, רכיבים עלולים להיות חסומים חלקית, האור עלול להשתנות, המשטחים עלולים לשקף אור, או שמאפיין הבדיקה פשוט לא יהיה נראה מהזווית הזמינה.

לכן, מערכת פרקטית יכולה לכלול תהליך בדיקה חוזרת ידני למקרים מוגדרים של אי-ודאות או אי-התאמה.

זרימת העבודה יכולה להיות:

בקרת אוטומטית → תוצאה ברורה: בסדר → שחרור

בקרת אוטומטית → תוצאה ברורה: לא תקינה → טיפול חוזר או דחייה

בקרת אוטומטית → תוצאה לא ברורה → בדיקה ידנית חוזרת

גישה זו מאפשרת לאוטומציה לטפל בביקורות החוזרות על עצמן, תוך שמירה על שיטה מבוקרת למקרים חריגים.

8. ייצור רב-מודלי ושינוי מוצרים

מפעלים אוטומטיים מייצרים לרוב מספר מודלים של מנועים או תיבות הילוכים באותה קו ייצור.

מערכת חזותית בסוף הקו יכולה לשלב קריאת קודים והחלפת תוכניות מוצר, כך שהתוכנית המתאימה לביקורת תיבחר בהתאם למודל המזוהה.

תהליך טיפוסי הוא:

זיהוי מוצר → בחירת תוכנית → בחירת מסלול הרובוט → ביקורת ספציפית למודל → רישום התוצאה

עם זאת, בין מודלים שונים עלולים להיות הבדלים משמעותיים ב:

• ממדים כלליים
• מיקומי רכיבים
• נקודות בדיקה
• מיקומי המצלמה
• מסלולי רובוט
• קריטריוני קבלה

לכן יש לערוך הערכה של רשימת המוצרים המלאה לפני אישור התאמה למספר דגמים.

9. יכולות בדיקת חזות ב-Big Bird Industrial / CN ISEE

Big Bird Industrial, בעבר Harbin Shimada Big Bird Industrial, מספקת פתרונות מובילים לניקוי תעשייתי ולראיית מכונה לייצור רכב ולייצור מדויק.

העסק המתמחה שלה בתחום ראיית המכונה, CN ISEE , כולל שישה תחומי פתרונות עיקריים:

• Orient See — בדיקת ממדים וגאומטריה
• Surface See — בדיקת פגמים על פני השטח
• הרכבה ראה — בדיקת הרכבה ואישור אי-שגיאות
• פנימי ראה — בדיקת חורים פנימיים וקירות פנימיים
• צבע ראה — בדיקת פגמים על שטח הצבע
• אלגוריתם ופלטפורמת תוכנה — פתרונות תוכנה ואלגוריתמים לראייה מכנית

ה הרכבה ראה סדרה הממוקדת באימות הרכבה ואישור אי-שגיאות, כולל בדיקות סיום קו לייצור מנועים, תיבות הילוכים ורכיבי רכב אחרים.

התוכנה יכולה לשלב, בהתאם לפרויקט, ראייה מכנית, קריאת קודים, בדיקת רובוטים, שמירת תמונות, בדיקה ידנית חוזרת ופונקציות זיהוי מסלול.

10. שאלות נפוצות

ש: מה קורה כאשר הדיוק המפורסם הוא 99%? מה קורה במקרים הנותרים?

המספר המפורסם של 99% אינו אמור להתפרש כמשמעות שהדיוק יהיה זהה בכל תנאי בדיקה אפשריים.

מקרים לא ברורים עלולים לנבוע מחסימה, תנאי תאורה, סטיות ברכיבים או תכונות שאינן נראות מספיק בבירור.

לכן, מערכת פרקטית יכולה לכלול בדיקה ידנית חוזרת למקרים לא ברורים מוגדרים, בעוד שדוגמאות שנאספו יכולות לשמש לשיפור פרמטרי הבדיקה והאלגוריתמים.

ש: למה יש צורך במספר רובוטים?

הרכבות האוטומוביליות הן תלת־ממדיות, ונקודות הבדיקה עשויות להיות מפוזרות בכמה כיוונים.

רובוטים מרובים יכולים לחלק את עמלת הבדיקה לפי אזור תצפית או קבוצת בדיקה, מה שעשוי לסייע בהפחתת המרחקים שעוברים הרובוטים ולשמור על תנאי הדמיה אחידים יותר.

תצורת הרובוט הסופית חייבת להיקבע בהתאם להתפלגות נקודות הבדיקה וקצב הייצור הנדרש.

ש: מה הערך הפרקטי של שמירת תמונה כללית של ההרכבה?

התמונה הכללית מספקת רשומה חזותית מקורית של מצב ההרכבה בנקודת הבדיקה בסוף הקו.

אם זוהה מאוחר יותר בעיה באיכות, היצרן יכול לחלץ את הרשומה המתאימה ולבדוק את מצב ההרכבה בזמן הבדיקה.

זה עשוי לתמוך באחראיות מלאה, בניתוח איכות ובשיפור התהליך.

ש: האם המערכת יכולה לבדוק דגמים שונים של מנועים?

כן, ניתן לעצב את המערכת לזיהוי מוצרים ולמעבר אוטומטי בין תוכניות עבור דגמים מרובים.

עם זאת, התאימות האמיתית תלויה בהבדלים בממדים של ההרכבות, במיקומי הרכיבים, בדרישות הבדיקה ובמסלולי הרובוט.

לפיכך יש לספק רשימה מלאה של דגמי המנועים והתיבות הידניות בשלב תכנון המערכת, כדי שניתן יהיה להעריך את תוכניות הבדיקה הנדרשות ואת תצורות הרובוטים.

סיכום

מערכת ויזיה אוטומטית בסוף קו הייצור מספקת נקודת בקרה איכותית אוטומטית למרכיבים אוטומobiliים מורכבים.

במקרה של מנועים ותיבות הידניות, המערכת יכולה לשלב:

קריאת קודים + ויזיה רובוטית + אימות רכיבים + שמירת תמונה כללית + בדיקה ידנית חוזרת + אפשרות לעקוב אחר הנתונים

המפתח למערכת מוצלחת אינו פשוט בחירת מצלמה ברזולוציה גבוהה. תחילה יש לתרגם את דרישות הבדיקה ל- פריטי בדיקה מוגדרים בבירור, קריטריוני קבלה, מיקומי מצלמות, מסלולי רובוטים, תנאי תאורה ודרישות לשמירת נתונים .

עם התצורה המתאימה, בדיקת ויזיה אוטומטית יכולה לספק שלב אימות סופי עקבי לפני שמנוע או תיבת הידנית יוצאים מהקו הייצור.

Big Bird Industrial / CN ISEE יכול לפתח מערכות מראות מכונה בסיום קו ייצור ומערכות מניעת שגיאות בהרכבה בהתאמה למבנה חלקי העבודה, פריטי הבדיקה, השינויים במוצר והקצב של הייצור.