Sisteme Machine Vision de la Cognex: Detecţia precisă a poziţionării şi identificarea caracteristicilor de suprafaţă

Producţia burghielor de înaltă calitate necesită folosirea unor soluţii de automatizare de vârf. Pentru a duce la bun sfârşit directiva fabricaţiei la cele mai înalte standarde, aceste soluţii de automatizare trebuie să fie aplicate atât în direcţia controlului procesului de producţie, cât şi în direcţia unei cât mai corecte detectări şi evaluări a calităţii produselor în fiecare punct vital al procesului de manufacturare.

DreBo este unul dintre producătorii de clasă mondială de soluţii de găurire, iar cei 30 de ani de experienţă în domeniu îşi lasă amprenta asupra modului în care inginerii germani înţeleg să dezvolte soluţiile de asigurare a calităţii procesului, iar pentru a implementa acest obiectiv, inginerii şi managerii firmei au ales sistemele vision de la Cognex.

În fiecare zi, aproximativ 20 000 de burghie cu diametre între 3 şi 24mm şi lungime de la 85 la 1000mm trec prin maşinile de prelucrat de la DreBo, fiecare de dimensiunea unui autobuz. Una dintre cele mai pretenţioase etape ale procesului de producţie este obţinerea unei potriviri perfecte a burghiului cu placa de carbură metalică.

Camerele Cognex din seria 5000 asistă acest proces pentru asigurarea respectării fiecărui detaliu al standardelor de producţie.

Orientarea corectă la ieşirea de pe bandă

La intrarea în centrul de prelucrare, burghiele nefinisate sunt aduse pe un conveyor. În această etapă, burghiele sunt alcătuite numai din zona lisă şi zona spiralată, fără a avea inserate plăcile de carbură, care sunt introduse la ieşirea din maşină.

Având în vedere că pe conveyor burghiele vin orientate în mod aleator, la intrarea în maşina de prelucrare un sistem Cognex In-Sight verifică poziţionarea burghielor, comandând un dispozitiv de manevrare pentru a poziţiona în mod corect fiecare burghiu pentru prelucrare.

Astfel, burghiele ajung la staţia de marcare orientate în mod corespunzător. În funcţie de tipul de produs, staţia de marcare inscripţionează burghiul cu măsura diametrului şi numele producătorului.

În următoarea staţie de aliniere, este necesară poziţionarea exactă a burghiului pentru a fi demarată procedura de prelucrare a vârfurilor acestuia, la exact unghiul prescris în specificaţii, precum şi procesul cel mai delicat - inserţia plăcuţelor de carbură metalică.

Poziţionarea exactă a plăcuţelor de carbură, folosind datele transmise de un sistem Cognex

În cursul următoarelor două etape de prelucrare, maşina formează cele două unghiuri de atac, după care le prelucrează precis la un unghi de 60°. După această etapă, centrul de prelucrare formează un canal pentru inserţia plăcuţelor de carbură metalică, iar burghiul este debavurat.

După aceasta, urmează etapa crucială: inserţia plăcii de carbură metalică, ce transformă piesa într-un burghiu de înaltă calitate. Un robot de tip SCARA ridică plăcuţele de carbură de pe un conveyor, folosind un cap pneumatic, şi le plasează în forma de lucru, care ghidează inserţia plăcuţelor în capul burghiului.

Coordonarea întregului proces - atât ghidarea robotului pentru ridicarea plăcuţelor, cât şi plasarea acestora în formă - este ghidat de un al doilea sistem In-Sight de la Cognex.

Unghiuri precise

Pentru această aplicaţie, aportul cel mai important al sistemelor In-Sight este generat de capabilităţile instrumentelor de localizare geometrică de tip PatMax™. Includerea acestui instrument în algoritmii de programare ai camerei, permite localizarea ultra-precisă a pieselor, chiar în cele mai dificile condiţii. 

Astfel, geometria unui obiect este definită de relaţia dintre multiplele curbe de nivel şi de margine, ce îi definesc forma. PatMax™ nu este condiţionat de algoritmii uzuali de tip grey-scale correlation, algoritmi legaţi de pixeli individuali, ci de definirea matematică a formei obiectului urmărit.

Astfel, chiar în cazul unghiurilor aleatoare de amplasare pe bandă, umbririi, semi-ocluziei, sistemul In-Sight cu PatMax™ poate localiza în mod repetat şi sigur fiecare vârf de carbură metalică amplasat pe bandă, oferind robotului informaţii precise cu privire la punctul de unde trebuie ridicată placa. Aceleaşi date de precizie sunt furnizate şi centrului de prelucrare în punctele esenţiale de fabricare, garantând astfel, în final, calitatea la nivelul fiecărui produs ieşit pe poarta fabricii.