GARDENA – Kontrola jakości podczas montażu
Raport dot. zastosowań
W procesie produkcji delikatne elementy często wymagają sprawdzenia przed kolejnym etapem obróbki. GARDENA, renomowany producent narzędzi ogrodniczych, polega na wydajnych czujnikach wizyjnych ifm.
GARDENA jest wiodącą niemiecką marką produktów do nawadniania, mechanicznych narzędzi tnących i klasycznych narzędzi ogrodniczych. W swoim zakładzie w Niederstotzingen niedaleko Ulm Gardena produkuje nożyce ręczne, nożyce do gałęzi i do trawy. Kierownik produkcji Jens Starke: „Nasz bardzo rozbudowany, pionowy proces produkcji rozpoczyna się od obróbki dostarczonych zwojów stali nierdzewnej, w tym wykrawania i cięcia laserowego ostrzy, a następnie hartowania i przede wszystkim szlifowania, co jest podstawową kompetencją naszego zakładu i ma decydujące znaczenie dla jakości nożyc. Następnie ostrza są powlekane i montowane“.
W fabryce GARDENA w Niederstotzingen koło Ulm produkowane są uniwersalne nożyczki „SchnippSchnapp”.
Komponenty są montowane ręcznie. Umożliwia to montaż różnych typów nożyc na tej samej linii produkcyjnej.
Półautomatyczna produkcja
Znaczna część procesu produkcyjnego jest zautomatyzowana. Na przykład, roboty są używane do podawania blach do systemów wykrawania lub cięcia laserowego. Podczas szlifowania roboty precyzyjnie prowadzą ostrza wzdłuż kamienia szlifierskiego. Zapewnia to niezmiennie wysoką jakość produktu.
Niektóre zadania są jednak nadal wykonywane ręcznie, jak na przykład końcowy etap montażu uniwersalnych nożyczek GARDENA „SchnippSchnapp”. W tym przypadku mała sprężyna dyskowa jest ręcznie wkładana do wgłębienia w jednej z połówek nożyczek. Pozwoli to później na płynne otwieranie i zamykanie nożyczek. Aby zapewnić nieskazitelną jakość produktu, system automatycznie sprawdza, czy sprężyna dyskowa została prawidłowo włożona przed skręceniem części.
Czujnik wizyjny sprawdza, czy sprężyna dyskowa znajduje się w złączu i czy jest prawidłowo (po lewej stronie) lub nieprawidłowo (po prawej stronie). Pozwala to uniknąć odrzutów spowodowanych błędami montażowymi.
Sven Cermak, monter narzędzi w GARDENA, wyjaśnia: „Wykrywanie położenia jest tutaj bardzo szczególne, ponieważ bardzo mała i płaska sprężyna dyskowa siedzi we wgłębieniu. Indukcyjne lub fotoelektryczne czujniki widelcowe nie byłyby tu przydatne. Dlatego używamy systemu kamer ifm. Może on nawet wykryć, czy sprężyna została włożona we właściwą stronę“.
Czujnik wizyjny 2D O2D
Ponieważ indukcyjne lub fotoelektryczne czujniki widelcowe nie nadają się do tego konkretnego zadania wykrywania położenia, używany jest czujnik wizyjny O2D5 firmy ifm. Ten oparty na kamerze czujnik został specjalnie opracowany do optycznej kontroli obiektów 2D. Wykorzystuje on analizę zbiorczych plików blob do porównywania zestawów sąsiadujących pikseli, porównując rozmiar, kształt i inne właściwości sprężyny tarczowej z zaprogramowaną powierzchnią docelową.
Oprogramowanie ifm do ustawiania parametrów Vision Assistant umożliwia łatwą i szybką konfigurację czujnika. Użytkownik po prostu definiuje strefy obrazu, w których znajdują się wykrywane obiekty. Za pomocą metody uczenia rejestrowany jest obraz referencyjny, a następnie definiowane są granice tolerancji. Po przekroczeniu tych granic czujnik generuje sygnał błędu.
Urządzenie O2D5 jest wyposażone w kartę pamięci ifm, na której przechowywane są wszystkie parametry i ustawienia. Jeśli urządzenie musi zostać wymienione, karta może być użyta do łatwego przeniesienia danych do nowego czujnika.
Zdjęcie 1: Czujnik wizyjny sprawdza, czy sprężyna została włożona we właściwą stronę.
Zdjęcie 2: Za pomocą oprogramowania „Vision Assistant“ czujnik można łatwo dostosować do żądanego zastosowania za pomocą funkcji uczenia. Precyzyjne dostrojenie jest możliwe dzięki opcjonalnym parametrom.
Światło zewnętrzne jako wyzwanie
Szczególnym wyzwaniem dla systemów inspekcji opartych na kamerach są zmieniające się warunki oświetleniowe, takie jak światło słoneczne wpadające przez okna w zależności od położenia słońca i uderzające w kontrolowane obiekty. W takich przypadkach system ifm okazuje się szczególnie niezawodny. Sztuczka: podczas pomiaru system wykonuje pięć zdjęć przy różnych ekspozycjach i automatycznie wykorzystuje do porównania obraz z optymalną ekspozycją.
Sven Cermak jest bardzo zadowolony z tego rozwiązania: „W tym systemie światło zewnętrzne nie odgrywa znaczącej roli, ale używamy tej samej kamery na innej linii produkcyjnej, gdzie musimy kontrolować bardzo małe części w zakresie milimetrowym. Znajdują się tam duże okna, co oznacza, że musimy radzić sobie z bardziej wyraźnymi zmianami warunków oświetleniowych. Nawet w tym środowisku kamera ifm zapewnia doskonałe wyniki“. Zintegrowany filtr polaryzacyjny przed obiektywem kamery maksymalizuje skuteczność wykrywania, umożliwiając bezproblemowe wykrywanie obiektów silnie odbijających światło.
ifm jako niezawodny partner
Wprowadzenie nowej technologii do organizacji wymaga kompleksowych konsultacji, ponieważ najlepsze rozwiązanie będzie skuteczne tylko wtedy, gdy będzie pasować do kontekstu, w którym jest wdrażane. Kilkudziesięcioletnie partnerstwo pomiędzy renomowanym producentem narzędzi ogrodniczych GARDENA a specjalistą w zakresie rozwiązań automatyzacji ifm podkreśla tę współpracę.
Sven Cermak: „Ściśle współpracujemy z ifm od wielu lat i wspólnie opracowaliśmy wyjątkowe rozwiązania, w tym wprowadzenie kamery. Początkowo nie wiedzieliśmy, jakie systemy są dostępne na rynku i co jest technicznie wykonalne. Eksperci produktowi z ifm doradzili nam fachowo, zapewniając krótkie i bezpośrednie linie komunikacji. Byliśmy w stanie przetestować różne wersje kamer, a współpraca była niezwykle udana“.
W różnych zakładach GARDENA znajduje się wiele linii produkcyjnych, na których monitorowane są procesy produkcyjne i przeprowadzane są kontrole jakości. Również w tym przypadku czujnik wizyjny firmy ifm okazuje się bardzo cennym rozwiązaniem.
„Zawsze sprawdzamy, czy możemy użyć kamery również w innych obszarach. Obecnie mamy trzy lub cztery kamery w naszym dziale. Oczywiście kamery są również intensywnie wykorzystywane przez inne działy i zakłady, nawet bardziej niż tutaj“ - mówi Sven Cermak.
Jens Starke jest spokojny o przyszłość: „Przed nami jeszcze jeden duży projekt, w którym muszą zostać spełnione określone standardy fabryczne. Wszystko koncentruje się wokół czujników, technologii kamer, skanowania i podobnych tematów, więc byłoby wspaniale pracować nad tym projektem z ifm“.
Wniosek
Czujniki wizyjne ifm okazują się bardzo skutecznym rozwiązaniem do kontroli produkcji i zapewnienia jakości, w szczególności do monitorowania małych części, gdzie konwencjonalne czujniki położenia osiągają swoje granice. Dzięki swojemu hasłu „close to you” - blisko Ciebie, ifm nie tylko demonstruje swoje zaangażowanie w sprzęt, ale także aktywne wsparcie i wiedzę specjalistyczną.
Kierownik produkcji Jens Starke podsumowuje to w ten sposób: „Slogan ifm „close to you” zdecydowanie dociera do hali produkcyjnej”.