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汽车零部件自动化装配过程的视觉检测和条码追溯
作者:迈思肯
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工业相机, 镜头, 视觉传感器, 图像采集卡, 视觉光源, ...
TRW是全球汽车安全产品供应商,作为最大的汽车供应商,致力于提供安全保障。TRW在全球服务于40多个主要汽车生产商以及250多个品牌,在其产品的相关领域里一直出于领先地位。TRW公司主要生产汽车安全产品如汽车安全带和安全气囊,其用户为众多知名汽车品牌,如上海大众、上海通用、上汽制造、长安福特、一汽大众、北京奔驰-戴克、华晨宝马、安徽奇瑞等知名汽车生产企业。

TRW 拥有最广泛的产品线,生产先进的制动系统,转向和悬架;以及复杂的乘员安全系统,包括安全气囊、安全带和方向盘。TRW在全球有超过65000个员工工作于超过185个办公地点,遍布全球各大汽车集中制造地区。

挑战

TRW需要在汽车零部件自动化装配线上检查元器件位置,测量元器件长度和角度,检测涂胶质量,这需要在电路板特定位置上进行定位、涂胶的动作。人工检测胶量和涂胶位置,以及是否有溢出等是并不精确,由于人工容易产生疲劳,难以保证质量始终如一。同时,电路板图像干扰易造成产品抖动,增加了人工检测的失误发生率。因此,在这个汽车刹车部件的自动化组装过程,包括一些元器件安装等全都由机械手替代操作员来完成。在精度要求更高的情况下,机器视觉的重要性就可想而知了。

同时,因为是自动化组装,还需要视觉检测设备能够与工厂PLC实现直接实时通讯。迈思肯的机器视觉平台Visionscape功能非常丰富,在这个自动化装备上,可以采用Visionscape的多个功能,例如Three Pt Locator,Rect Warp,Gray Morph Filter,Template Find,Dist2Pts Meas,VarAssign Step等等来实现全自动的检测和装备过程。除此之外,迈思肯还含有条码扫描器系列产品,可以在该视觉检测设备上实现条码追溯系统,以此来更好地满足客户的多方位的需求。

同时,因为是自动化组装,还需要视觉检测设备能够与工厂PLC实现直接实时通讯。迈思肯的机器视觉平台Visionscape功能非常丰富,在这个自动化装备上,可以采用Visionscape的多个功能,例如Three Pt Locator,Rect Warp,Gray Morph Filter,Template Find,Dist2Pts Meas,VarAssign Step等等来实现全自动的检测和装备过程。除此之外,迈思肯还含有条码扫描器系列产品,可以在该视觉检测设备上实现条码追溯系统,以此来更好地满足客户的多方位的需求。

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图1 ,维鲸视统视觉检测系统,内置迈思肯的多台智能相机

解决方案

维鲸视统作为迈思肯的优质合作伙伴,具有专业的机器视觉和自动化开发方案,依据客户的实际生产和测试工艺需求,设计并提供专业的视觉检查设备和自动化生产设备。维鲸视统选择了迈思肯的Vision Hawk智能相机和QX-Hawk成像式读码器, 因其不需要通过第三方软件就可以实现相机与PLC的直接通讯。维鲸视统的软件工程师们把迈思肯的Vision Hawk与PLC、PC软件完美地接合成一体, 运用Visionscape软件中的Link to External Data功能,可以直接将数据传输给AB PLC,而mask工具将不需要检测的部分屏蔽,排除误报的可能,不用外接过多的线(无需IO硬件通信)即可做到完善的视觉检测系统。同时,Visionscape的尺寸测量工具可以有效地做到对于角度和长度的计算和测量。

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图2 机器手上装备了Vision HAWK进行组装产品定位视觉检测

系统设置

整个机械结构也区别于以往的流水线,采用了转盘结构,更合理的利用机械手,更节省空间和人力,维护也更为方便,操作员所要做的就是开机,放入待组装产品,拿出组装好的产品。其主要流程为5个feeder将5种不同的元器件输送到待加工位,housing放入后由QX-HAWK读取产品条码再通过转盘到达待加工位,三台机械手依次将元器件插入housing,然后经过视觉检测合格后由压机压好产品,之后与另一站工位上cover组合之后经过烘箱,加热完成取出。视觉方面要做的检测分别是:元器件插入质量、针脚位置检查、cover上密封胶和冷却胶的覆盖率和位置检测。元器件插入质量检查需要检测包括元器件极性,位置以及是否有损坏等信息;针脚位置检查是对PCB上的针脚位置进行检测,这点尤其重要,因为PCB板针脚对应的针孔与针脚相差不大,因此针脚略微的弯折就会导致产品报废。最后,cover上密封胶和冷却胶的覆盖率和位置检测,是因为密封胶对于量的要求有一定的限制,且不允许有中断的产生、冷却胶的位置对应着产品上的元器件,这些都是通过视觉检测来判断。

整个系统包括不同工位总共6个Vision HAWK相机和2个QX-HAWK读码器,以及Hi-Brite光源组合。首先是一个空的housing的检测,检测是否有杂物之类的瑕疵,以及条码读取;第二站是所有元器件插入之后的位置极性等检测;第三站是尺寸和角度测量;之后是针脚位置度检测;涂胶的两站分别对密封胶和冷却胶分别做检测,以及条码读取。

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结论

在这套视觉检测设备上安装了不同工位共6个Vision HAWK相机和2个QX-HAWK读码器,以及Hi-Brite光源组合。“我们选择迈思肯产品的主要原因有几点”,维鲸视统公司的工程师朱英杰谈到,“首先,迈思肯的产品比较全面,涵盖了条码扫描器和机器视觉产品,我们不仅采用了条码系统进行追溯,而且也应用了智能相机进行一些检测,同时,迈思肯还有一套完整的机器视觉光源产品,那么对于保证视觉检测的可靠性提供了保障。迈思肯的视觉产品软件使用简单,易于上手,在与工厂通讯中也比较方便,不需要特别的设计就可以实现。”在将来,维鲸视统公司还将对该系统进行功能优化,提高检测的整体性能。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者,请点击此处) (4/23/2014)
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