博澤是國際知名的汽車零部件制造企業,其為全球80多家汽車制造商及30多家供應商提供車門系統、后備廂門系統、座椅骨架和電子驅動系統等產品。在這些產品的生產中,主要應用到的技術有電子零件的定位、查找與機械手集成、計算位置偏差等,但是在生產中博澤卻遇到了無法實現高效檢測的問題,而Cognex的視覺系統則為其解決了這一難題。
在未采用Cognex相機進行檢測前,其產品質量和生產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,幫助其在產品生產、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%,從而使生產能夠連續進行,不會因注膠的結果不明顯而導致生產停滯,并極大地節省了工程和生產團隊的時間。
博澤質量與效率亟待提升
博澤的車門系統、后備廂門系統、座椅骨架和電子驅動系統等需要在4臺設備上進行,第一臺設備負責清洗工藝,以消除殼體上面的靜電;第二臺設備負責注膠,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;第三臺設備是影像系統,用來檢測注膠的寬度,有無氣泡產生,以確保在下一道貼合工序中不會混入注膠不合格的產品。不合格的產品自動分料到設備外的皮帶線上,送入廢品箱。這些生產環節的******挑戰在于,產品在皮帶線上面,位置有時會發生一點點的偏差,并且根據膠水的批次不同,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,這樣就會導致生產線的產量無法提升,同時也花費了大量的人力成本。而如果采用檢測系統,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。一旦生產流程出現變化,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測系統,并可以和PLC系統做到無縫連接,那必將大大改善生產現狀。
Cognex相機為博澤高質量生產提供保障
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,產品流入相機檢測工位,檢測注膠對的質量和膠水中間有沒有氣泡產生,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品的檢測圖像存儲到PC相機中,以方便數據追溯。然后下一站會將上下殼體封蓋起來,并送入固化間。產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,測試的結果會與相機的圖片綁定。
當新產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將產品區分出來。如果判斷不合格,PLC將會發送一個指示信號,相機會重新出發檢測產品,重復三次都是不合格后,會給當前產品一個不合格的標簽,由機械手自動抓取到廢料皮帶線上。在極少數必要的情況下,這個完整的流程可以在機器的8秒循環時間內完成。
實現與PLC系統的無縫連接
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線的西門子PLC集成。相機的控制軟件在工業PC上面運行,通過Profinet協議與西門子PLC通訊,同時還可連接至工廠網絡,從而使其能夠與工廠網絡上的所有其他設備通信。對于西門子PLC所支持的開放標準工業以太網/IP協議,Visionpro還配備有模板和樣本代碼。
Cognex視覺系統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備。主要是要在編程軟件中將通訊的數據塊設置好,西門子PLC有專門的Profinet通訊功能塊。將通訊的數據區域劃分好以后,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點。然后,工程師可在熟悉的西門子環境中編寫應用程序,并定義相關的邏輯。
博澤在不同的生產線上試用了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線配置了Cognex的視覺系統,其提供的先進的算法,改善了檢測效率和產品質量,同時也節省了人工成本,實現了企業經濟效益的提升。