Hệ thống thị giác máy mới đảm bảo lắp ráp khuôn ghế ô tô phù hợp

Các công nghệ tự động hóa như rô-bốt và thị giác máy đóng vai trò quan trọng trong sản xuất ô tô, đảm nhận các nhiệm vụ từ sơn và hàn đến xử lý và lắp ráp vật liệu.

Một nhà tích hợp hệ thống được chứng nhận của Hiệp hội tự động hóa nâng cao (A3), LEONI Engineering Products & Services (LEPS) sử dụng phòng thí nghiệm phát triển thị giác máy nội bộ và đội ngũ chuyên gia của mình để thường xuyên giải quyết các thách thức khó khăn về kiểm tra, lắp ráp và xác minh trong sản xuất ô tô — và hơn thế nữa . Các nhiệm vụ bao gồm xác thực bánh xe và lốp xe, hướng dẫn rô-bốt, nhận dạng ký tự quang học (OCR) và khả năng truy xuất nguồn gốc toàn diện của các quy trình sản xuất và lắp ráp, đồng thời thậm chí xác minh sự hiện diện và vị trí của miếng đệm mút ngồi.

Dịch vụ và thiết kế hệ thống thị giác máy

Công ty bắt đầu bằng phân tích chuyên sâu và nghiên cứu khả thi về kỹ thuật để xây dựng nền tảng cho thiết kế giải pháp tầm nhìn. Sau đó, sử dụng phần cứng và phần mềm thị giác máy tốt nhất cho ứng dụng, LEPS thiết kế hệ thống, lập tài liệu và đào tạo người vận hành cách sử dụng hệ thống.

Kiểm tra khuôn ghế là một nhiệm vụ thị giác máy đặc biệt khó khăn. Hoạt động trong phạm vi lợi nhuận rất nhỏ, các nhà sản xuất chủ yếu dựa vào các hệ thống kiểm tra tự động để xác minh các thành phần phù hợp đã được đóng gói vào từng miếng xốp. Nhưng thiết kế ngày càng phức tạp và nhiều loại khuôn ghế đòi hỏi một hệ thống kiểm tra có khả năng thích ứng nhanh chóng.

Bộ phận chèn bọt cho ghế bao gồm rất nhiều thành phần. Người vận hành đặt thủ công, những thứ này có thể bao gồm kẹp, Velcro, dây cứng, vải và thẻ RFID được đặt bên trong khoang khuôn ghế trước khi rô-bốt đổ bọt polyurethane vào khuôn. Một dây chuyền sản xuất cũng có thể xử lý 100 loại bộ phận, tất cả đều phải được kiểm tra. Sự thay đổi về bề ngoài của khuôn tạo thêm một lớp phức tạp khác. Ví dụ, nấm mốc xuất hiện cực kỳ phản chiếu sau khi làm sạch và trở nên sẫm màu khi sáp và thuốc nhuộm được thêm vào khoang.

Khi bọt đã được đổ vào, hầu hết các thành phần được đặt sai vị trí không thể được làm lại hoặc thậm chí không thể phát hiện được, do đó, việc phát hiện sớm các lỗi là ưu tiên hàng đầu của các nhà sản xuất, những người tất nhiên không muốn tạo ra sự lãng phí hoặc làm hỏng mối quan hệ với khách hàng. Một số công ty sản xuất ô tô thậm chí còn cam kết có một hệ thống kiểm tra như một phần của hợp đồng cung cấp vật liệu cho khách hàng.

Thiết kế mới cho phép kiểm tra chính xác

Để cải thiện việc lắp ráp khuôn ghế, LEPS đã thiết kế một hệ thống kiểm tra tự động linh hoạt có thể chứa một số số bộ phận, mẫu mã và nhiệm vụ kiểm tra khác nhau. Hệ thống hiện đang được triển khai ở một số địa điểm khác nhau.

Quá trình bắt đầu ngay sau khi người vận hành hoàn thành việc đặt các thành phần vào khoang. Một trong những máy ảnh của hệ thống kiểm tra ghi lại hình ảnh của các điểm được xác định trước trong khoang nơi hầu hết các biến thể xảy ra. Hệ thống sử dụng một camera chuyên dụng để đo cường độ của khuôn để các camera kiểm tra chính có thể được bù trừ để tạo độ tương phản tối đa giữa các thành phần và chính khuôn.

Hệ thống bù đắp cho các dạng hình học chỗ ngồi và độ sâu khuôn khác nhau bằng cách chiếu một lượng ánh sáng đặc biệt và sử dụng hệ thống quang học và thiết lập ánh sáng mới. Điều này làm tăng độ sâu của trường, cho phép hệ thống bao phủ toàn bộ phạm vi độ sâu cần thiết để kiểm tra tất cả các ghế và khuôn, Jim Reed, Giám đốc Sản phẩm Tầm nhìn, LEPS giải thích.

Ông nói: “Cho dù khoang sâu 4, 8 hay 10 inch, chúng tôi vẫn có thể lấy nét toàn bộ phạm vi đó.

Tiếp theo, các camera kiểm tra chính xác minh rằng các bộ phận chính xác được đặt ở vị trí thích hợp trong khoang ghế. Sau khi phần mềm hệ thống xác nhận sự hiện diện của các thành phần, nó sẽ đưa ra quyết định đạt hay không đạt. Khi một khuôn đi qua, hệ thống sẽ gửi tín hiệu đến bộ điều khiển logic khả trình (PLC). Sau đó, khuôn sẽ di chuyển đến trạm rót của robot, tại đây khuôn được đổ đầy bọt, đóng nắp và quá trình cấp liệu đã hoàn tất. Nếu hệ thống phát hiện các thành phần bị thiếu, nó sẽ cảnh báo PLC không đổ khuôn ghế đó. Sau đó, ghế sẽ quay trở lại với người vận hành, người này sẽ kiểm tra kỹ và sửa lại vị trí của bộ phận. Sau đó, ghế được chuyển qua trạm kiểm tra tầm nhìn.

Deep Learning giảm bớt mối quan tâm về phương sai một phần

Phương sai một phần có thể trở nên áp đảo trong một số trường hợp. Ví dụ, khuôn có thể có chữ viết tay hoặc dấu gia công và trông khá khác nhau ngay cả khi chúng đang sản xuất cùng một bộ phận. Trước đây, mỗi khuôn phải được lập trình riêng lẻ, nhưng LEPS đã bắt đầu kết hợp học sâu vào quy trình. Giờ đây, người vận hành có thể lập trình một số bộ phận duy nhất thay vì mọi khoang ghế trong nhà, tiết kiệm rất nhiều thời gian trong quy trình.

Reed cho biết: “Các hệ thống này cực kỳ phức tạp từ quan điểm tầm nhìn vì khối lượng và sự thay đổi tuyệt đối giữa số bộ phận và kiểu máy, cũng như việc lập trình và thay đổi . “Một khuôn có thể có 30 lần kiểm tra được thực hiện trên đó, vì vậy nếu bạn thực hiện các lần kiểm tra đó và nhân nó với 200 kiểu dáng bộ phận cho 1.500 khuôn khác nhau, bạn có thể nhanh chóng thấy việc này trở nên khá phức tạp như thế nào.”

“Bằng cách áp dụng kiến ​​thức của chúng tôi về ‘học sâu’, các hệ thống tầm nhìn của chúng tôi có thể chứa nhiều biến thể hơn, giúp giảm thời gian lập trình và bảo trì hệ thống. Những kỹ thuật này và nhiều kỹ thuật tầm nhìn tiên tiến khác cung cấp nhiều giải pháp cho nhiều ứng dụng có khả năng thách thức, ngoài việc xác minh và kiểm tra hạt chèn khuôn.”

Để biết thêm thông tin: www.leoni-factory-automation.com