End-of-Line Vision Poka-Yoke System para sa Engine at Transmission Assemblies: Awtomatikong Pagkakakita ng Nawawalang at Di-tamang Nakainstall na mga Bahagi

Pangkalahatang-ideya

Ang mga nawawalang o di-tama na nakakabit na bahagi ay kabilang sa pinakamahirap na mga depekto sa pagkakabit na mahahanap nang manu-manong sa dulo ng isang automotive production line.

Para sa mga diesel engine, gasoline engine, transmission, at iba pang automotive assembly, ang isang end-of-line vision poka-yoke system ay maaaring awtomatikong suriin ang mga kritikal na bahagi tulad ng mga bolt, serpentine belts, nameplate, certificate, fan, at filter .

Sa pamamagitan ng pagsasama ng chain-plate conveying, industrial cameras, robotic inspection, code reading, at image-based verification, ang sistema ay nagbibigay ng isang online quality checkpoint bago umalis ang kumpletong assembly sa production line.

Ang inilarawan na sistema ay sumusuporta sa 70-second production takt at sa isang pampublikong tinukoy na 99% accuracy rate , kasama ang image retention, traceability, at pagsusuri ng data tungkol sa nawawalang o maling assembly.

1. Bakit ang Nawawalang o Maling Assembly ay Isang Kritikal na End-of-Line Risk

Ang mga assembly defect ay iba sa mga kumbensiyonal na dimensional defect.

Ang isang dimensional na pagkakaiba ay madalas na matukoy gamit ang isang gauge o sistema ng pagsukat. Ang mga error sa pag-aassemble, gayunpaman, ay maaaring nangangailangan ng pagpapatunay kung ang isang bahagi ay talagang naroroon, tama ang posisyon nito, o tama ang configuration nito.

Sa isang linya ng pag-aassemble ng engine o transmission, maaaring kailanganin ng mga operator na ikumpirma:

• Kung ang mga bolt ay nai-install
• Kung ang serpentine belt ay nai-install nang tama
• Kung ang nameplate ay naroroon
• Kung ang sertipiko ay nakakabit
• Kung ang bentilador ay nai-install
• Kung ang filter ay nai-install
• Kung ang iba pang mga tinukoy na bahagi ay naroroon at tama ang kanilang posisyon

Kapag maikli ang production takt at mataas ang bilang ng mga bahagi, ang buong pagtitiwala sa manual na visual inspection ay lumilikha ng malaking paulit-ulit na workload sa pagsusuri.

Bakit Mahalaga ang Pagsusuri sa Dulo ng Linya

Kung hindi matukoy ang nawawalang bahagi o maling na-install na sangkap bago umalis ang pagkakabuo sa linya, maaaring lumitaw lamang ang isyu sa susunod na yugto ng pagkakabuo, pagsusuri ng sasakyan, o serbisyo sa field.

Ang awtomatikong istasyon ng pagsusuri sa dulo ng linya ay nagbibigay ng huling punto ng pagpapatunay:

Pagkakabuo → Pagsusuri gamit ang Paningin → Resulta: OK / Hindi OK → Pagsubaybay → Pagpapalaya o Pag-uulit ng Gawain

Ang layunin ay hindi simpleng palitan ang mga operator. Sa halip, ang sistema ay nagbibigay ng pare-parehong awtomatikong pagsusuri para sa mga itinakdang puntos ng pagsusuri at lumilikha ng rekord tungkol sa kalagayan ng pagkakabuo sa wakas ng produksyon.

2. Konpigurasyon ng Kagamitan: Conveyor na May Chain-Plate + Robot na Gumagamit ng Paningin para sa Pagsusuri

Ang inilalarawan na sistema ng pagsusuri sa dulo ng linya ay gumagamit ng conveyor na may chain-plate at konpigurasyon ng robot na gumagamit ng paningin para sa pagsusuri .

Depende sa istruktura ng pagkakabuo at distribusyon ng mga punto ng pagsusuri, maaaring gamitin ng sistema ang iisang robot o maraming robot.

Paggawa ng Conveyor na May Chain-Plate

Ang conveyor na may plato na nakakabit sa kadena ay nagdadala ng engine o transmission assembly papunta sa istasyon ng pagsusuri.

Ang sistema ng pagdadala ay nagbibigay ng tiyak na posisyon para sa pagsusuri at isinasama ang proseso ng pagsusuri sa linya ng produksyon.

Pagsusuri gamit ang Robot na May Kamera

Ang mga robot ay kumukuha o nagpo-position ng mga kamera ng pagsusuri sa paligid ng assembly.

Mahalaga ito dahil ang mga automotive powertrain assembly ay may kumplikadong three-dimensional na hugis. Ang mga punto ng pagsusuri ay maaaring nakakalat sa:

• Mga ibabaw na bahagi
• Mga gilid na bahagi
• Mga harapan at likuran
• Mga dulo
• Mga bahaging naka-ubos
• Iba pang lokasyon na partikular sa bawat komponente

Ang isang robotic configuration ay nagpapahintulot sa sistema ng inspeksyon na abotin ang iba't ibang posisyon ng pagtingin nang hindi kailangang mag-install ng maraming permanenteng nakafix na camera.

3. Ano-ano ang Maaaring Inspeksyunan ng Sistema?

Maaaring i-configure ang sistema upang tukuyin ang mga nawawalang komponente o mga komponenteng hindi tama ang pagkakainstall batay sa mga kinakailangan sa inspeksyon ng customer.

Kasama sa karaniwang mga bagay na sinusuri ang:

Mga Bolt

Maaaring i-verify ng sistema kung ang mga tiyak na posisyon ng bolt ay mayroong inaasahang mga komponente.

Kung ang inspeksyon ay kailangang tukuyin lamang presensya o kung kailangan ding suriin ang posisyon ng pagpapahigpit, oryentasyon, o iba pang katangian ay dapat itakda noong panahon ng pagsasaad ng proyekto.

Serpentine belts

Para sa mga makina na may mga serpentine belt, ang machine vision ay maaaring i-verify kung ang belt ay naroroon at kung ang nakikitang ruta nito ay sumasalamin sa itinakdang kondisyon ng pagsusuri.

Mga Plaka ng Pangalan at mga Sertipiko

Ang sistema ay maaaring i-verify ang pagkakaroon at lokasyon ng mga komponenteng may kaugnayan sa pagkakakilanlan.

Ang mga function ng pagbabasa ng code ay maaari ring maisama kapag kinakailangan ang pagkakakilanlan ng produkto o ang pagsubaybay sa kasaysayan nito.

Mga Ventilador at mga Filter

Ang sistema ng paningin ay maaaring i-verify ang pagkakaroon at ang nakikitang kalagayan ng pag-install ng mga tiyak na komponente.

Ang aktwal na mga pamantayan ng pagsusuri ay nakasalalay sa hugis ng komponente at kung ang mahalagang katangian ay nananatiling nakikita pagkatapos ng pag-aassemble.

4. Lampas sa OK/NG: Pagbabasa ng Code at Pagsubaybay sa Larawan

Isa sa mahahalagang katangian ng isang end-of-line vision system ay ang kakayahang gawin nito nang higit pa kaysa sa simpleng pagbibigay ng resulta na OK o NG.

Ang inilarawan na sistema ay maaaring maisama:

• Pagbasa ng code
• Pagsusuri sa pamamagitan ng makina
• Pangkalahatang pagkuha ng imahe ng perpektong pagkakasunod-sunod
• Manwal na pagpapaulit ng pagsusuri
• Pagsusubaybay
• Pagsusuri ng kulang o maling datos sa pagkakasunod-sunod

Pag-iimbak ng pangkalahatang imahe

Ang buong imahe ng perpektong pagkakasunod-sunod ay maaaring iimbak bilang bahagi ng talaan ng pagsusuri.

Ito ay nagbibigay ng mahalagang tungkulin sa pagsubaybay.

Kung ang isang isyu sa kalidad ay matuklasan mamaya sa sumunod na yugto ng pagkakasunod-sunod o kahit matapos na ito ay ibinigay, ang tagagawa ay maaaring kunin ang nakaimbak na imahe at suriin ang estado ng pagkakasunod-sunod noong lumabas ito sa linya ng produksyon.

Ito ay makatutulong upang matukoy kung ang kondisyon ay nakikita na ba sa pagsusuri sa dulo ng linya o kung baka naganap ito sa isang sumunod na proseso.

5. Mga Teknikal na Pagtutukoy

Ang mga sumusunod na teknikal na detalye ay batay sa publikong available na impormasyon ng produkto para sa inilarawan na pasadyang sistema.

Aytem	Espesipikasyon
Uri ng Equipamento	Chain-plate conveyor + robotic vision inspection
Aplikasyon	Mga komersyal na sasakyan, mga sasakyan para sa pasahero, at mga aplikasyon na may kaugnayan sa bagong enerhiyang sasakyan
Mga piraso ng gawa	Mga kumpol ng diesel na motor, mga kumpol ng gasolina na motor, mga kumpol ng transmisyon
Mga sukat ng kagamitan	Humigit-kumulang 11.23 × 5.04 × 3.14 m
Konpigurasyon	Isang robot o maraming robot
Takt ng produksyon	70 segundo, maaaring i-customize ayon sa piraso ng gawa
Kasaganaan na inilalathala ng publiko	99%
Industrial na kamera	20 MP
ILAW	Malaking light source na may mataas na liwanag + mga bar light na may mataas na liwanag
Mga opsyon sa robot	FANUC, ABB, KUKA, Yaskawa, SIASUN, ELITE, at iba pa
Sistema ng kontrol	Siemens, Mitsubishi, Advantech industrial computer
Mga pagpapatakbo ng pagsusuri	Pagbasa ng code, pagsusuri ng mga bahagi, pagkuha ng kabuuang larawan, manu-manong muling pagsusuri, pagsubaybay at pagsusuri ng datos
Disenyo ng Kagamitan	Nakasalalay sa kagustuhan / hindi karaniwan

Ang aktwal na mga konpigurasyon ng kamera, ilaw, robot, at software ay dapat pinili batay sa istruktura ng pag-aasamble at mga kinakailangan sa pagsusuri.

6. Mga pangunahing konsiderasyon sa pagpili

6.1 Tukuyin ang bawat item na susuriin bago idisenyo ang sistema

"Suriin kung ang bolt ay naka-install" at "suriin kung ang bolt ay tama ang pagkakahigpit" ay dalawang magkaibang kailangan sa pagsusuri.

Gayundin:

• Nasaan ang belt?
• Tama ba ang ruta ng belt?
• Nasaan ang nameplate?
• Nababasa ba ang code ng pagkakakilanlan?
• May konektadong tubo ba?
• Tama ba ang direksyon ng koneksyon ng tubo?

Ang mga kinakailangang ito ay maaaring mangailangan ng iba’t ibang paraan ng pagkuha ng imahe at lohika ng pagsusuri.

Kaya ang unang hakbang ay dapat ang paglikha ng kumpletong listahan ng mga item na susing suriin at ang pagtukoy sa mga pamantayan ng pagtanggap para sa bawat item.

6.2 Ang Bilang ng Robot ay Nakasalalay sa Pamamahagi ng mga Punto ng Pagsusuri

Ang isang kumpletong engine o transmission assembly ay may mga punto ng pagsusuri na nakakalat sa maraming ibabaw.

Maaaring sapat ang isang robot para sa ilang konpigurasyon, habang maaaring kailanganin ang maraming robot kapag:

• Ang mga punto ng inspeksyon ay malawakang nakapalatag
• Kailangan ang ilang mga anggulo ng panonood
• Ang ilang bahagi ay mahirap abutin
• Ang takt ng produksyon ay mahigpit
• Kailangan ang pambihirang pagkuha ng imahe

Dapat kaya ang bilang ng robot ay matukoy mula sa aktwal na mapa ng mga punto ng inspeksyon, hindi lamang mula sa kabuuang sukat ng workpiece.

6.3 Dapat Maunang Tukuyin ang mga Kinakailangan sa Pag-iimbak ng Imahe

Ang pangkalahatang pag-iimbak ng imahe sa assembly ay maaaring magbigay ng mahalagang traceability, ngunit lumilikha rin ito ng mga kinakailangan sa pag-iimbak ng data.

Bago ang commissioning, dapat tukuyin ng proyekto:

• Aling mga imahe ang kailangang iimbak
• Resolusyon ng Imahe
• Format ng file
• Panahon ng Pagpapanatili
• Bilang ng mga assembly na ginagawa kada araw
• Kakayahan sa imbakan
• Paraan ng pagkuha ng datos

Ang mga kinakailangang ito ay pinakamainam na isama sa teknikal na tsek bago ang paghahatid ng kagamitan.

6.4 Dapat i-verify ang mga pampublikong kahusayan na tsek gamit ang tunay na mga sample

Ang pampublikong nakalista na teknikal na tsek ng sistema ay nagbibigay ng kahusayan na 99%.

Dapat unawain ang numerong ito bilang isang pampublikong inilathala na tsek ng produkto, hindi isang pangkalahatang garantiya para sa bawat aplikasyon ng inspeksyon.

Ang aktwal na pagganap ay nakasalalay sa mga kadahilanan tulad ng:

• Kita ng komponente
• Resolusyon ng Kamera
• ILAW
• Kalagayan ng Ibabaw
• Pagkabulag
• Pagkakaiba ng produkto
• Algoritmo ng pagsusuri
• Kalidad ng Sample
• Nakadefineng mga pamantayan sa pagtanggap

Kaya naman, para sa mga item na may mataas na antas ng kahalagahan sa kaligtasan o may malalaking bunga ang pagsusuri, dapat hiwalay na itakda at i-validate ang mga pamantayan sa pagtanggap gamit ang mga representatibong sample mula sa produksyon.

7. Ano ang mangyayari kapag hindi kayang gawin ng sistema ang malinaw na desisyon?

Hindi dapat idisenyo ang anumang sistema ng machine vision batay sa palagay na ang bawat imahe ay laging perpektong maila-classify.

Sa tunay na kapaligiran ng produksyon, maaaring bahagyang takpan ang mga komponente, magbago ang ilaw, sumalamin ang ibabaw sa liwanag, o simpleng hindi makita ang isang tampok na dapat suriin mula sa available na anggulo.

Kaya naman, ang isang praktikal na sistema ay maaaring kasama ang proseso ng manu-manong pagsusuri uli para sa mga tiyak na kaso na di-katiyak o hindi sumusunod.

Ang daloy ng gawain ay maaaring:

Awtomatikong pagsusuri → Malinaw na OK → Pagpapalaya

Awtomatikong pagsusuri → Malinaw na NG → Muling paggawa / Pagtanggi

Awtomatikong pagsusuri → Di-katanggap-tanggap na resulta → Manu-manong muling pagsusuri

Ang pamamaraang ito ay nagpapahintulot sa awtomasyon na pangasiwaan ang paulit-ulit na pagsusuri habang pinapanatili ang kontroladong paraan para sa mga eksepsiyonal na kaso.

8. Produksyon ng Maraming Modelo at Pagbabago ng Produkto

Karaniwan sa mga halaman ng sasakyan ang paggawa ng maraming modelo ng engine o transmission sa iisang linya ng produksyon.

Ang isang panlabas na sistema ng paningin ay maaaring isama ang pagbasa ng code at paglipat ng programa ng produkto upang mapili ang angkop na programa ng pagsusuri batay sa nakilalang modelo.

Ang karaniwang proseso ay:

Pangkilala sa produkto → Pagpili ng programa → Pagpili ng landas ng robot → Pagsusuri na nakabase sa modelo → Pagre-record ng resulta

Gayunman, maaaring may malaking pagkakaiba ang iba’t ibang modelo sa:

• Kabuuang sukat
• Mga lokasyon ng komponente
• Mga punto ng inspeksyon
• Mga posisyon ng kamera
• Mga landas ng robot
• Mga Kriteriya ng Pagtanggap

Kaya, dapat suriin ang buong listahan ng produkto bago kumpirmihin ang kompatibilidad sa maraming modelo.

9. Mga Kakayahan sa Paningin na Pagsusuri sa Big Bird Industrial / CN ISEE

Big Bird Industrial, dating kilala bilang Harbin Shimada Big Bird Industrial, nagbibigay ng mga solusyon sa pang-industriyang paglilinis at paningin na makina para sa automotive at mahusay na pagmamanupaktura.

Ang kanyang espesyalisadong machine vision na negosyo, CN ISEE , ay sumasaklaw sa anim na pangunahing lugar ng solusyon:

• Orient See — pagsusuri ng dimensyon at heometriya
• Panloob na Paningin — pagsusuri ng depekto sa ibabaw
• Pagsasama-sama — pagsusuri ng pagsasama-sama at pag-iwas sa kamalian
• Panloob na Paningin — pagsusuri ng mga butas at panloob na pader
• Pintura — pagsusuri ng depekto sa ibabaw ng pintura
• Algorithm at Software Platform — mga solusyon sa software at algorithm para sa machine vision

Ang Pagsasama-sama ang serye ay nakatuon sa pagsusuri ng pagsasama at pagpapatunay ng kahusayan, kabilang ang pagsusuri sa dulo ng linya para sa mga engine, transmission, at iba pang automotive assembly.

Depende sa proyekto, ang sistema ay maaaring pagsamahin ang machine vision, pagbabasa ng code, inspeksyon na ginagawa ng robot, pag-iingat ng imahe, manu-manong muling inspeksyon, at mga tampok para sa traceability.

10. Karaniwang Itinanong

Tanong: Ano ang mangyayari kapag ang inilathala na katiyakan ay 99%? Ano naman ang mga natitirang kaso?

Ang inilathalang figure na 99% ay hindi dapat interpretahin bilang nangangahulugan na ang bawat posibleng kondisyon sa inspeksyon ay magkakaroon ng eksaktong parehong resulta.

Ang mga di-kasiguradong kaso ay maaaring dulot ng pagkabasag ng paningin (occlusion), kondisyon ng ilaw, pagkakaiba-iba ng mga bahagi, o mga katangian na hindi sapat na nakikita.

Kaya naman, ang isang praktikal na sistema ay maaaring kasama ang manu-manong muling inspeksyon para sa mga tiyak na di-kasiguradong kaso, habang ang mga nakolektang sample ay maaaring gamitin upang mapabuti ang mga parameter at algoritmo sa inspeksyon.

Tanong: Bakit kailangan ang maraming robot?

Ang mga automotive assembly ay three-dimensional at ang mga punto ng inspeksyon ay maaaring nakadistribuye sa ilang direksyon.

Ang maraming robot ay maaaring hatiin ang gawain sa pagsusuri batay sa lugar ng pagtingin o grupo ng pagsusuri, na makakatulong upang bawasan ang paglalakbay ng robot at panatilihin ang mas pare-parehong kondisyon sa pagkuha ng imahe.

Ang panghuling konpigurasyon ng robot ay dapat na matukoy batay sa distribusyon ng mga punto ng pagsusuri at sa kinakailangang takt ng produksyon.

Tanong: Ano ang praktikal na halaga ng pag-iingat ng isang pangkalahatang imahe ng pera?

Ang pangkalahatang imahe ay nagbibigay ng orihinal na visual na rekord ng kondisyon ng pera sa punto ng pagsusuri sa dulo ng linya.

Kung ang isang isyu sa kalidad ay matuklasan sa huli, ang tagagawa ay maaaring kunin ang kaukulang rekord at suriin ang kondisyon ng pera noong panahon ng pagsusuri.

Ito ay maaaring suportahan ang traceability, pagsusuri ng kalidad, at pagpapabuti ng proseso.

Tanong: Maaari bang suriin ng sistema ang iba't ibang modelo ng engine?

Oo, ang sistema ay maaaring idisenyo para sa pagkilala sa produkto at paglipat ng programa para sa maraming modelo.

Gayunman, ang aktwal na kompatibilidad ay nakasalalay sa mga pagkakaiba sa sukat ng pera, lokasyon ng mga bahagi, mga kinakailangan sa pagsusuri, at mga landas ng robot.

Kailangan kaya iparating ang isang kumpletong listahan ng mga modelo ng engine at transmission sa panahon ng disenyo ng sistema upang masuri ang mga kinakailangang programa ng inspeksyon at mga konpigurasyon ng robot.

Konklusyon

Ang isang sistema ng poka-yoke na may paningin sa dulo ng linya ay nagbibigay ng awtomatikong checkpoint sa kalidad para sa mga kumplikadong pagkakabit ng sasakyan.

Para sa mga engine at transmission, maaaring pagsamahin ng sistema ang sumusunod:

Pagbasa ng Kodigo + Paningin ng Robot + Pagpapatunay ng Bahagi + Pag-iimbak ng Buong Larawan + Muling Inspeksyon ng Mano-manong Paraan + Pagsubaybay sa Kasaysayan

Ang susi sa isang matagumpay na sistema ay hindi lamang ang pagpili ng mataas-na-resolusyon na kamera. Dapat muna isalin ang mga kinakailangan sa inspeksyon sa malinaw na tinukoy na mga item sa inspeksyon, mga pamantayan sa pagtanggap, mga posisyon ng kamera, mga landas ng robot, mga kondisyon sa ilaw, at mga kinakailangan sa pag-iimbak ng datos .

Sa tamang konpigurasyon, ang awtomatikong inspeksyon gamit ang paningin ay maaaring magbigay ng pare-parehong huling yugto ng pagpapatunay bago umalis ang isang engine o transmission assembly sa linya ng produksyon.

Big Bird Industrial / CN ISEE kayang mag-develop ng mga pasadyang sistema ng machine vision sa dulo ng linya at mga sistema para maiwasan ang mali sa pag-aasamble ayon sa istruktura ng workpiece, mga item na kailangang inspeksyunin, pagkakaiba ng produkto, at production takt.