GARDENA – Ποιοτικός έλεγχος κατά τη συναρμολόγηση
Αναφορά εφαρμογής
Στην κατασκευή, τα ευαίσθητα εξαρτήματα συχνά πρέπει να ελέγχονται πριν από το επόμενο βήμα επεξεργασίας. Η GARDENA, ο διάσημος κατασκευαστής εργαλείων κηπουρικής, βασίζεται στους ισχυρούς οπτικούς αισθητήρες της ifm.
Η GARDENA είναι η κορυφαία Γερμανική μάρκα για προϊόντα άρδευσης, μηχανικά εργαλεία κοπής και κλασικά εργαλεία κηπουρικής. Στο εργοστάσιό της στο Niederstotzingen κοντά στο Ulm, η Gardena παράγει χειροκίνητα ψαλίδια, κλαδευτήρια και ψαλίδια γρασιδιού. Jens Starke, Διευθυντής Παραγωγής: «Η εξαιρετικά κατακόρυφη σειρά κατασκευής μας ξεκινά με την επεξεργασία των παρεχόμενων ανοξείδωτων ρολών, συμπεριλαμβανομένης της διάτρησης και της κοπής με λέιζερ των λεπίδων, ακολουθούμενη από τη σκλήρυνση και κυρίως με το τρόχισμα, το οποίο είναι η βασική αρμοδιότητα του εργοστασίου μας και καθοριστικό για την ποιότητα διάτμησης. Μετά ακολουθεί η επίστρωση και η συναρμολόγηση των λεπίδων.»
Στο εργοστάσιο της GARDENA στο Niederstotzingen κοντά στο Ulm, παράγεται το ψαλίδι γενικής χρήσης «SchnippSchnapp».
Τα εξαρτήματα συναρμολογούνται χειροκίνητα. Αυτό επιτρέπει τη συναρμολόγηση διαφόρων τύπων ψαλιδιών στην ίδια γραμμή παραγωγής.
Ημιαυτοματοποιημένη παραγωγή
Σημαντικά τμήματα της διαδικασίας παραγωγής είναι αυτοματοποιημένα. Για παράδειγμα, χρησιμοποιούνται ρομπότ για την τροφοδοσία των μεταλλικών φύλλων στα συστήματα διάτρησης ή κοπής με λέιζερ. Κατά το τρόχισμα, τα ρομπότ οδηγούν με ακρίβεια τις λεπίδες κατά μήκος της ακονόπετρας. Αυτό εξασφαλίζει σταθερά υψηλή ποιότητα προϊόντος.
Ωστόσο, ορισμένες εργασίες εξακολουθούν να εκτελούνται χειροκίνητα, όπως το τελικό βήμα συναρμολόγησης του ψαλιδιού γενικής χρήσης «SchnippSchnapp» της GARDENA. Εδώ, ένα μικρό δισκοειδές ελατήριο εισάγεται χειροκίνητα σε μία εσοχή σε ένα από τα μισά τμήματα ψαλιδιού. Αυτό αργότερα θα επιτρέπει το ομαλό άνοιγμα και κλείσιμο του ψαλιδιού. Για να διασφαλίζεται η άψογη ποιότητα του προϊόντος, το σύστημα ελέγχει αυτόματα εάν το δισκοειδές ελατήριο έχει εισαχθεί σωστά πριν βιδώσει τα τμήματα μεταξύ τους.
Ο οπτικός αισθητήρας ελέγχει εάν το δισκοειδές ελατήριο βρίσκεται στην άρθρωση και αν είναι τοποθετημένο σωστά (στα αριστερά) ή λάθος (στα δεξιά). Οι απορρίψεις λόγω σφαλμάτων συναρμολόγησης αποτρέπονται αξιόπιστα.
Ο Sven Cermak, ρυθμιστής εργαλειομηχανών στην GARDENA, εξηγεί: «Ο εντοπισμός θέσης είναι πολύ σημαντικός εδώ, επειδή το πολύ μικρό και επίπεδο δισκοειδές ελατήριο εδράζει σε μία εσοχή. Επαγωγικοί αισθητήρες ή πεταλοειδή φωτοκύτταρα δεν θα ήταν χρήσιμα εδώ. Αυτός είναι ο λόγος που χρησιμοποιούμε το σύστημα κάμερας της ifm. Μπορεί να ανιχνεύσει ακόμα και εάν το ελατήριο έχει εισαχθεί σωστά.»
Ο 2D οπτικός αισθητήρας O2D
Καθώς οι επαγωγικοί αισθητήρες ή τα πεταλοειδή φωτοκύτταρα δεν είναι κατάλληλα για αυτήν τη συγκεκριμένη εργασία εντοπισμού θέσης, χρησιμοποιείται ο οπτικός αισθητήρας O2D5 της ifm. Αυτός ο αισθητήρας που βασίζεται σε κάμερα αναπτύχθηκε ειδικά για δισδιάστατη οπτική επιθεώρηση αντικειμένων. Χρησιμοποιεί ανάλυση άμορφης μάζας για να συγκρίνει σετ συναφών pixel, συγκρίνοντας το μέγεθος, το σχήμα και άλλες ιδιότητες του δισκοειδούς ελατηρίου, με μία προγραμματισμένη επιφάνεια στόχο.
Το λογισμικό παραμετροποίησης Vision Assistant της ifm επιτρέπει την εύκολη και γρήγορη ρύθμιση του αισθητήρα. Ο χρήστης απλώς καθορίζει ζώνες εικόνας, στις οποίες βρίσκονται τα προς ανίχνευση αντικείμενα. Χρησιμοποιώντας τη μέθοδο εκμάθησης, καταγράφεται μία εικόνα αναφοράς και στη συνέχεια καθορίζονται όρια ανοχής. Μόλις ξεπεραστούν αυτά τα όρια, ο αισθητήρας παράγει ένα σήμα σφάλματος.
Το O2D5 είναι εξοπλισμένο με ένα stick μνήμης της ifm, στο οποίο αποθηκεύονται όλες οι παράμετροι και οι ρυθμίσεις. Εάν η συσκευή πρέπει να αντικατασταθεί, το stick μπορεί να χρησιμοποιηθεί για εύκολη μεταφορά των δεδομένων στον νέο αισθητήρα.
Εικόνα 1: Ο οπτικός αισθητήρας ελέγχει εάν το ελατήριο έχει εισαχθεί σωστά.
Εικόνα 2: Με τη βοήθεια του λογισμικού «Vision Assistant», ο αισθητήρας μπορεί εύκολα να προσαρμοστεί στην επιθυμητή εφαρμογή χρησιμοποιώντας τη λειτουργία εκμάθησης. Μικρομετρική ρύθμιση είναι εφικτή χάρη σε προαιρετικές παραμέτρους.
Το εξωτερικό φως αποτελεί πρόκληση
Μία ιδιαίτερη πρόκληση για τα συστήματα επιθεώρησης με κάμερα είναι η αλλαγή των συνθηκών φωτός, όπως το ηλιακό φως που εισέρχεται από τα παράθυρα ανάλογα με τη θέση του ήλιου και προσπίπτει στα προς επιθεώρηση αντικείμενα. Σε τέτοιες περιπτώσεις, το σύστημα της ifm αποδεικνύεται ιδιαίτερα αξιόπιστο. Το τρυκ: κατά τη μέτρηση, το σύστημα εκτελεί πέντε λήψεις σε διαφορετικές εκθέσεις και χρησιμοποιεί αυτόματα για σύγκριση την εικόνα με τη βέλτιστη έκθεση.
Ο Sven Cermak είναι πολύ ευχαριστημένος με αυτήν τη λύση: «Σε αυτό το σύστημα, το εξωτερικό φως δεν παίζει σημαντικό ρόλο, αλλά χρησιμοποιούμε την ίδια κάμερα σε μία άλλη γραμμή παραγωγής όπου πρέπει να επιθεωρούμε εξαιρετικά μικρά εξαρτήματα εύρους χιλιοστών. Εκεί υπάρχουν μεγάλα παράθυρα, το οποίο σημαίνει ότι πρέπει να αντιμετωπίζουμε πιο έντονες αλλαγές στις συνθήκες φωτισμού. Ακόμα και σε αυτό το περιβάλλον, η κάμερα της ifm παρέχει εξαιρετικά αποτελέσματα.» Το ενσωματωμένο φίλτρο πόλωσης μπροστά από τον φακό της κάμερας μεγιστοποιεί την αποτελεσματικότητα ανίχνευσης, επιτρέποντας τον εντοπισμό αντικειμένων υψηλής ανακλαστικότητας χωρίς προβλήματα.
Η ifm ως αξιόπιστος συνεργάτης
Η εφαρμογή μιας νέας τεχνολογίας σε έναν οργανισμό απαιτεί ολοκληρωμένη διαβούλευση, καθώς η βέλτιστη λύση είναι επιτυχής μόνο εάν ταιριάζει στο πλαίσιο όπου εφαρμόζεται. Η συνεργασία πολλών δεκαετιών μεταξύ της φημισμένης κατασκευάστριας εργαλείων κήπου GARDENA και της ειδικής σε λύσεις αυτοματισμού ifm αναδεικνύει αυτήν τη σύμπραξη.
Sven Cermak: «Συνεργαζόμαστε στενά με την ifm εδώ και πολλά χρόνια και έχουμε αναπτύξει μαζί εξαιρετικές λύσεις, συμπεριλαμβανομένης της εφαρμογής της κάμερας. Αρχικά, δεν γνωρίζαμε ποια συστήματα είναι διαθέσιμα στην αγορά ή τι είναι τεχνικά εφικτό. Οι υπεύθυνοι προϊόντων της ifm μας παρείχαν εξειδικευμένες συμβουλές, διασφαλίζοντας σύντομες και άμεσες γραμμές επικοινωνίας. Είχαμε τη δυνατότητα να δοκιμάσουμε διάφορες εκδόσεις κάμερας και η συνεργασία ήταν εξαιρετικά επιτυχημένη.»
Υπάρχουν πολλές γραμμές παραγωγής σε διάφορες τοποθεσίες εγκαταστάσεων της GARDENA, όπου οι διαδικασίες παραγωγής επιτηρούνται και πραγματοποιούνται ποιοτικοί έλεγχοι. Και εδώ, ο οπτικός αισθητήρας της ifm αποδεικνύεται μία εξαιρετικά αποδοτική λύση.
«Ελέγχουμε πάντα εάν μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την κάμερα και σε άλλους τομείς. Τώρα έχουμε τρεις ή τέσσερις κάμερες στο τμήμα μας. Φυσικά, οι κάμερες χρησιμοποιούνται επίσης εκτενώς από άλλα τμήματα και εγκαταστάσεις, ακόμα περισσότερο από ό,τι εδώ», αναφέρει ο Sven Cermak.
Ο Jens Starke είναι σίγουρος για το μέλλον: «Επίκειται ένα μεγάλο έργο, όπου πρέπει να τηρηθούν ορισμένα εργοστασιακά πρότυπα. Όλα επικεντρώνονται σε αισθητήρες, τεχνολογία κάμερας, σάρωση και παρόμοια θέματα, οπότε θα ήταν υπέροχο να συνεργαστούμε σε αυτό το έργο με την ifm.»
Συμπέρασμα
Οι οπτικοί αισθητήρες της ifm αποδεικνύονται μία εξαιρετικά αποτελεσματική λύση για τον έλεγχο της παραγωγής και τη διασφάλιση της ποιότητας, ιδιαίτερα για την επιτήρηση μικρών εξαρτημάτων όπου οι συμβατικοί αισθητήρες θέσης φτάνουν τα όριά τους. Με το σύνθημα ‘δίπλα σας’, η ifm όχι μόνο αποδεικνύει τη δέσμευσή της στο υλισμικό, αλλά και την ενεργή υποστήριξη και τεχνογνωσία της.
Ο Jens Starke, Διευθυντής Παραγωγής, συνοψίζει ως εξής: «Το σύνθημα ‘δίπλα σας’ της ifm περικλείει σε κάθε περίπτωση την διαδικασία παραγωγής.»