Система технического зрения проверяет узел клапана

Программное обеспечение для проверки оценивает каждое изображение, чтобы убедиться, что все измерения соответствуют критическим стандартам размеров и находятся в пределах допуска 0,08 миллиметра. Фото предоставлено Teledyne DALSA

Главный диск вращается так, что каждый клапан перемещается в поле зрения двух видеокамер, которые проверяют сборку на предмет высоты, соосности, концентричности и биения. Фото предоставлено Teledyne DALSA

Камера Genie Nano M4020 обеспечивает разрешение 4112 на 3008 пикселей и скорость захвата изображений до 20 кадров в секунду. Фото предоставлено Teledyne DALSA

Компания Matrix Industrial Automation со штаб-квартирой в Бартлетте, штат Иллинойс, западном пригороде Чикаго, разрабатывает и производит надежные системы промышленной автоматизации. Основанная в 2000 году, компания является авторизованным системным интегратором FANUC и создала системы для множества отраслей промышленности, включая аэрокосмическую, автомобильную, медицинскую и потребительскую продукцию.

Часто эти системы сочетают автоматизацию «под ключ» с новейшими технологиями машинного зрения. Используя автоматизированный контроль, системы гарантируют, что производители реализуют высочайшую эффективность и максимальную точность производства.

Один заказчик Matrix производит клапанные блоки, предназначенные для регулирования подачи бензина в карбюратор. Сборка состоит из двух частей: корпуса клапана, который производит производитель, и специализированного резинового наконечника, выдерживающего контакт с топливом, который производит сторонний производитель.

Производитель обратился к Matrix с просьбой разработать автоматизированную систему для сборки деталей и проверки их точности. В существующем производственном процессе клиента использовался ручной измерительный прибор для измерения сборок во время выборочных проверок. Это было особенно сложно, потому что длина каждой сборки чуть больше 0,5 дюйма. Производитель хотел более надежный и менее трудоемкий подход к контролю качества.

«Наша цель состояла в том, чтобы разработать комплексную систему, которая органично сочетала бы сборку с проверкой», — объясняет Паскаль Аньерей, инженер-механик Matrix, разработавший концепцию системы. «В автоматизированной системе, которую мы построили, корпуса клапанов перемещаются по гравитационному пути к небольшому диску с сервоприводом, который подает их на более крупный главный диск с восемью станциями. На этом диске каждый корпус клапана удерживается на месте с помощью набор губок с кулачковым приводом.Резиновые наконечники движутся аналогично второму разделяющему механизму с сервоприводом, который захватывает каждый наконечник, затем нажимает и поворачивает его на верхнюю часть корпуса клапана.

«Главный циферблат совершает быстрое индексационное движение с помощью редуктора и серводвигателя, поэтому после сборки каждого корпуса клапана и резинового наконечника он перемещается в поле зрения двух камер, которые фиксируют изображения узла, подлежащего анализу на предмет высоты, выравнивания и концентричности. Весь цикл занимает всего 1,5 секунды, при этом каждый день собираются и проверяются десятки тысяч деталей».

Система контроля включает в себя две камеры Teledyne DALSA Genie Nano M4020, которые обеспечивают разрешение 4112 на 3008 пикселей и скорость захвата изображений до 20 кадров в секунду. Благодаря небольшому форм-фактору, который позволяет размещать их даже в ограниченном пространстве, две камеры расположены под прямым углом, что позволяет получать изображения узла клапана с двух сторон.

Когда каждый объект пересекает поле зрения, камеры срабатывают автоматически. Встроенное программное обеспечение iNspect Express оценивает каждое изображение, чтобы убедиться, что все измерения соответствуют критическим стандартам размеров и находятся в пределах допуска 0,08 миллиметра. В то же время программное обеспечение анализирует каждое изображение на наличие нарушений в самой сборке, таких как деформации клапана или резинового наконечника, которые могли возникнуть на более ранних этапах производства.

Данные статистической проверки передаются через интерфейс в ПЛК. После того как главный циферблат проезжает мимо камер, собранные детали, прошедшие проверку, отправляются по желобу в контейнер. Любые детали, не соответствующие стандартам заказчика, выбрасываются через вакуум и выбрасываются.

«Мы выбрали камеру Genie Nano от Teledyne DALSA, потому что она обеспечивает высокую частоту кадров и разрешение, необходимые для этого приложения», — продолжает Агнерей. «При жестком допуске в 0,08 миллиметра мы хотели, чтобы высокое разрешение и превосходное качество изображения обеспечивали максимально возможную точность, а Genie Nano обеспечивает разрешение 9 мегапикселей, что намного лучше, чем 3 мегапикселя, предлагаемые конкурирующей системой».