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MPC采用康耐视 Checker®视觉传感器防止装配缺陷,提高生产率

供稿:康耐视视觉检测系统(上海)有限公司 2013/12/16 11:10:57
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  向世界领先的汽车公司提供元件绝对不允许出现错误。这就是Miniature Precision Components(MPC)公司在其位于威斯康辛州的Prairie du Chien工厂采用三台视觉传感器校正油盖自动化装配错误的原因。该工厂拥有41台成型机,规格范围为25至550吨,占地面积为10万平方英尺,约有450名员工。MPC的四个生产车间每年的产值大约为1.67亿美元,专门向汽车和商业行业提供高质量的注塑元件和总成件。在MPC,质量是永恒的追求目标。事实上,自1989年以来,该制造商一直是福特Q1的首选供应商,并且获得了其他汽车公司的许多供应商奖,例如通用、尼桑、哈雷•戴维森和克莱斯勒汽车。除了油盖之外,该工厂还生产一系列其他热塑性元件和总成件,包括PCV阀门、节温器盖和用于排放控制系统的快接端口。通过自动化实现质量控制“我们通过自动化实现了质量控制,并且在过去7年间,机器视觉一直是我们自动化战略的一个关键要素,”MPC生产工程经理ShaneHarsha解释说。自动化油盖装配系统就是一个典型的例子。最近,MPC自动化及模具工程师Brian Champion采用康耐视公司提供的Checker视觉传感器弥补了传统模具和传感器技术的不足。这项升级措施非常经济实惠,并且可重复性实现了极大的改进,从而提供更高效的无缺陷油盖生产。“因为Checker视觉传感器的设置如此简单,安装如此容易,它们为各种检验提供了非常经济实惠的解决方案,相比之下,传统传感器性能不可靠,完全成熟的视觉系统又太昂贵,”Harsha解释说。

  生产数以百万计的油盖MPC油盖装配系统将O型圈密封垫安装进模制的热塑盖子中,然后在盖顶上印字。该系统使用两个振动圆盘送料器,直径大约为4英尺。一个添加O型圈,另一个将油盖添加到流程中。每个振动圆盘进料器包含一个大圆盘,其侧壁上有螺旋匝道。当圆盘振动时,所有元件沿着匝道上升,到达直排输送带。在直排输送带末端,拾放臂将O型圈送到旋转装配盘上的第一个工作站。当O型圈被加载到装配盘设备后,将进入第二个工作站。在那里,另一个直排输送带将空白盖子从另一个振动圆盘送料器添加到第二个拾放臂上,然后,该拾放臂便将盖子压在所加载的密封垫顶上。然后,装配好的盖子和密封垫继续在装配盘上移动经过移印和最终检查站,以完成生产流程。控制元件的方向严格控制O型圈和盖子的方向非常关键,以确保密封垫的安装适当。这样,成品油盖才能如预期发挥其功能。在移印之前,盖子还必须保持正确的方向,以满足严格的质量要求。由于盖子装配系统中的硬模技术和传统传感器经证实不可靠,因此,MPC选择了三台Checker视觉传感器,以确保O型圈和盖子的方向正确。第一台传感器探测振动圆盘送料器和直排输送带之间的反向O型圈。

  第二台视觉传感器检查在盖子压上之前O型圈在装配盘设备上的定位是否正确。第三台视觉传感器确保在装配和印字之前盖子的方向正确。“ H操作员需要翻转这些密封垫,并重新启动机器,这会降低我们的效率。如果生产率从每小时生产360只盖子下降到每小时生产200只盖子,停机时间每年会耗费我们大约2万美元的成本。由于我们接近满负荷生产,该成本每年可能会增加到高达12万美元。”消除倒装的O型圈每个O型圈的一面都有一个密封焊道。在将该密封垫加载到装配盘上时,该焊道必须面朝下放置。如果不是面朝下,机器会关闭。在重新启动机器之前,操作员必须上前重新定位密封垫。圆盘送料器上的机械模具专门用于防止反向O型圈进入生产流程。然而,根据Champion的说法,该模具并不可靠。稍微有点弯曲或不完全扁平的O型圈偶尔也会移动经过模具,在加载时会翻倒过来,从而造成机器关闭。操作员需要翻转这些密封垫,并重新启动机器,这会降低我们的效率,”Harsha说道,“如果生产率从每小时生产360只盖子下降到每小时生产200只盖子,停机时间每年会耗费我们大约2万美元的成本。由于我们接近满负荷生产,该成本每年可能会增加到高达12万美元。”

  “体积小巧、内置光源、工作距离可调、梯形逻辑和自由运行功能使得这些设备的安装非常简单。既无需将它们连接到可编程逻辑控制器(PLC),也无需安装和连接触发传感器,四步设置使得它成为目前为止我所用过的最简便的视觉传感器。与我们过去用过的那些视觉系统不同,使用Checker能够在几分钟之内完成整个检查的设置。Brian Champ”ion, MPC 自动化和模具工程师MPC 公司位于威斯康星州Walworth市的总部之前曾向Harsha及其团队介绍过康耐视Checker视觉传感器。Harsha和Champion确定这些视觉传感器非常适合其应用。在一次演示之后,他们选择了Checker视觉传感器,因为它包含一个简单而功能强大的梯形逻辑图形形式,其允许将每台Checker检测传感器直接连接到输出模块,从而轻松解决了较复杂的应用。简单。既无需将它们连接到可编程逻辑控制器(PLC),也无需安装和连接触发传感器,四步设置使得它成为目前为止我所用过的最简便的视觉传感器,”Champion说道,“与我们过去用过的那些视觉系统不同,使用Checker能够在几分钟之内完成整个检查的设置。”设置简单,性能强大使用Checker很容易,只需选择内置式元件查找传感器,然后将检测传感器放置在要检查的特征上即可。该设备包括三种类型的检测传感器,可以解决许多行业中的广泛应用:
• 亮度传感器查找亮区和暗区
• 对比度传感器检查含有亮区和暗区的特征,如日期代码、螺纹和条码
• 对图案传感器进行培训,以了解待检查的特征,然后在发现该特征时发出信号。

  为了探测该应用中的反向O型圈,Champion首先对元件查找传感器进行培训,使其了解如何查找图像中的O型圈,从而设置好Checker传感器。然后,他将一台图案传感器定位在正确的位置上,以验证密封焊道是存在还是缺失。图案传感器查找O型圈上的密封焊道图案,然后在其探测到该图案时发出信号。该图案传感器保持在与元件查找传感器相对固定的位置,这样,它能够始终处于正确的位置,以便查找密封焊道的形状。如果密封焊道缺失,视觉传感器会通过光学耦合器向气动螺线管发送一个输出信号,然后气动螺线管会将反向O型圈吹下生产线,使其返回到圆盘送料器,重新进行循环。由于此解决方案如此容易,并且非常经济实惠,而且第一台视觉传感器的设置和安装仅需不到一个小时的时间,因此,Champion决定再添加两台传感器,以全面校正油盖装配流程。此工作站采用两台Checker传感器,在这里确定盖子的方向,然后将其压到装配盘上加载的O型圈上。右侧的视觉传感器固定在将盖子添加到生产流程中的直排输送带上方,以确保盖子在装配和印字之前保持正确的方向。

Miniature Precision Components | Checker
  两台传感器均在下一工作站使用,在这里,油盖被压到加载的O型圈上。一台安装在移动拾放臂上,另一台固定在将油盖添加到流程中的直排输送带的上方。再添加两台视觉传感器Champion在移动臂上设置视觉传感器的方法,与用于查找从送料器中出来的反向O型圈的传感器的设置方法一样,首先使用元件查找传感器查找图像中的O型圈,然后使用图案传感器验证密封焊道是存在还是缺失。这使视觉传感器能够确保在油盖被压上之前O型圈被适当地加载。最后一台视觉传感器安装在向生产流程中添加油盖的直排输送带上方,就设置在拾放臂的上游,该拾放臂将油盖压到装配盘上被加载的O型圈上。
  “视觉传感器帮助我们在生产过程中实现了零缺陷率,同时还减少了废料。它们是我们许多检验和错误校正应用的完美解决方案。 ”
Shane Harsha
  该视觉传感器用于检查盖子的方向。但其设置方法大致相同,首先培训元件查找传感器辨别油盖的转角半径,然后培训两台图案传感器辨别油壶的手柄和油滴图形。通过在两个图案上的培训,视觉传感器可以确定盖子的方向。如果其不在正确的安装方向上,该视觉传感器会向拾放臂控制器发出信号,使得盖子在被放在装配盘上之前旋转180度。“Checker视觉传感器帮助我们在生产过程中实现了零缺陷率,”Harsha指出,“同时还减少了废料。它们是我们许多应用和错误校正应用的完美解决方案。”

更多内容请访问 康耐视视觉检测系统(上海)有限公司(http://c.gongkong.com/?cid=832)

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