GARDENA – Controlul calității în timpul asamblării
Raportul aplicației
În procesul de fabricație, componentele delicate trebuie adesea verificate înainte de următoarea etapă de prelucrare. GARDENA, renumit producător de unelte de grădinărit, se bazează pe senzorii de viziune performanți de la ifm.
GARDENA este brandul german de top în materie de produse de irigare, unelte mecanice de tăiere și unelte clasice de grădinărit. În fabrica din Niederstotzingen, lângă Ulm, Gardena produce foarfece manuale, foarfece de crengi și foarfece pentru iarbă. Director de producție Jens Starke: „Gama noastră de producție pe verticală foarte înaltă începe cu prelucrarea bobinelor de oțel inoxidabil furnizate, inclusiv cu perforarea și tăierea cu laser a lamelor, urmată de călire și, mai presus de toate, de șlefuire, care reprezintă competența principală a fabricii noastre și este decisivă pentru calitatea foarfecelor. Apoi, lamele sunt acoperite și asamblate.”
În fabrica GARDENA din Niederstotzingen, lângă Ulm, se produc foarfecile universale „SchnippSchnapp”.
Componentele sunt asamblate manual. Acest lucru permite asamblarea diferitelor tipuri de foarfece pe aceeași linie de producție.
Producție semiautomată
O parte semnificativă a procesului de producție este automatizată. De exemplu, se folosesc roboți pentru a transporta foile de metal către sistemele de perforare sau de tăiere cu laser. În timpul rectificării, roboții ghidează cu precizie lamele de-a lungul pietrei de rectificat. Acest lucru asigură o calitate ridicată și constantă a produselor.
Cu toate acestea, anumite sarcini sunt în continuare efectuate manual, cum ar fi etapa finală de asamblare a foarfecelor universale „SchnippSchnapp” GARDENA. Aici, un mic arc de tip disc este introdus manual într-un locaș într-una din jumătățile foarfecii. Acest lucru va permite ulterior foarfecelor să se deschidă și să se închidă fără probleme. Pentru a asigura o calitate ireproșabilă a produsului, sistemul verifică automat dacă arcul de tip disc a fost introdus corect înainte de a înșuruba piesele.
Senzorul de viziune verifică dacă arcul de tip disc se află în îmbinare și dacă acesta este în sensul corect (în stânga) sau în sensul greșit (în dreapta). Respingerile datorate erorilor de asamblare sunt prevenite în mod eficient.
Sven Cermak, operator de montare unelte la GARDENA, explică: „Detectarea poziției este foarte importantă în acest caz, deoarece arcul de tip disc foarte mic și plat este așezat într-o crevasă. Senzorii inductivi sau fotoelectrici cu furcă nu ar fi utili aici. Acesta este motivul pentru care folosim sistemul de camere ifm. Acesta poate detecta chiar și dacă arcul a fost introdus în sensul corect.”
Senzorul de viziune 2D O2D
Întrucât senzorii inductivi sau fotoelectrici cu furcă nu sunt potriviți pentru această sarcină specifică de detectare a poziției, se utilizează senzorul de viziune O2D5 de la ifm. Acest senzor bazat pe o cameră a fost dezvoltat special pentru inspecția optică a obiectelor 2D. Acesta utilizează analiza de tip blob pentru a compara seturi de pixeli contigui, comparând dimensiunea, forma și alte proprietăți ale arcului de tip disc cu o suprafață țintă programată.
Software-ul de setare a parametrilor ifm Vision Assistant permite configurarea ușoară și rapidă a senzorului. Utilizatorul nu trebuie decât să definească zonele de imagine în care se află obiectele ce urmează a fi detectate. Utilizând metoda de învățare, se înregistrează o imagine de referință și apoi se definesc limitele de toleranță. De îndată ce aceste limite sunt depășite, senzorul generează un semnal de eroare.
Dispozitivul O2D5 este echipat cu un stick de memorie ifm pe care sunt stocați toți parametrii și setările. În cazul în care dispozitivul trebuie înlocuit, stick-ul poate fi utilizat pentru a transfera cu ușurință datele către noul senzor.
Imaginea 1: Senzorul de viziune verifică dacă arcul a fost introdus în sensul corect.
Imaginea 2: Cu ajutorul software-ului „Vision Assistant”, senzorul poate fi ajustat cu ușurință la aplicația dorită cu ajutorul funcției de învățare. Datorită parametrilor opționali, este posibilă o reglare precisă.
Lumina exterioară ca provocare
O provocare aparte pentru sistemele de inspecție bazate pe camere de luat vederi o reprezintă schimbarea condițiilor de lumină, cum ar fi lumina soarelui care intră prin ferestre în funcție de poziția soarelui și care lovește obiectele care urmează să fie inspectate. În astfel de cazuri, sistemul ifm se dovedește a fi deosebit de sigur. Secretul: în timpul măsurătorilor, sistemul efectuează cinci fotografii la expuneri diferite și utilizează automat imaginea cu expunerea optimă pentru comparație.
Sven Cermak este foarte mulțumit de această soluție: „Pe acest sistem, lumina exterioară nu joacă un rol semnificativ, însă noi folosim aceeași cameră pe o altă linie de producție unde trebuie să inspectăm piese extrem de mici, de ordinul milimetric. Acolo avem ferestre mari, ceea ce înseamnă că trebuie să ne confruntăm cu schimbări mai pronunțate ale condițiilor de lumină. Chiar și în acest mediu, camera ifm oferă rezultate excelente.” Filtrul de polarizare integrat în fața obiectivului camerei maximizează eficiența detecției, permițând detectarea fără probleme a obiectelor foarte reflectorizante.
ifm ca partener de încredere
Introducerea unei noi tehnologii într-o organizație necesită consultanță cuprinzătoare, întrucât cea mai bună soluție va avea succes numai dacă se potrivește în contextul în care este implementată. Parteneriatul de mai multe decenii dintre renumitul producător de unelte de grădină GARDENA și specialistul în soluții de automatizare ifm subliniază această cooperare.
Sven Cermak: „Colaborăm îndeaproape cu ifm de mulți ani și am dezvoltat împreună soluții remarcabile, inclusiv introducerea camerei. Inițial, nu știam ce sisteme sunt disponibile pe piață sau ce ar fi fezabil din punct de vedere tehnic. Experții de produs de la ifm ne-au sfătuit într-un mod profesionist, asigurând o comunicare scurtă și directă. Am putut testa diferite versiuni de camere, iar colaborarea a fost extrem de reușită.”
Există multe linii de producție în diferite locații GARDENA, unde sunt monitorizate procesele de producție și se efectuează verificări ale calității. Și în acest caz, senzorul vision de la ifm se dovedește a fi o soluție extrem de valoroasă.
„Întotdeauna verificăm dacă putem folosi camera și în alte zone. Acum avem trei sau patru camere în departamentul nostru. Bineînțeles, camerele sunt utilizate pe scară largă și de alte departamente și locații, chiar mai mult decât aici”, declară Sven Cermak.
Jens Starke este încrezător în ceea ce privește viitorul: „Urmează încă un proiect mare, în care trebuie respectate anumite standarde de fabrică. Totul se concentrează în jurul senzorilor, a tehnologiei camerelor, a scanării și a unor subiecte similare, așa că ar fi minunat să lucrăm la acest proiect cu ifm.”
Concluzie
Senzorii de viziune de la ifm se dovedesc a fi o soluție extrem de eficientă pentru controlul producției și asigurarea calității, în special pentru monitorizarea pieselor mici, unde senzorii de poziție convenționali își ating limitele. Prin sloganul său „aproape de dumneavoastră”, ifm își demonstrează nu doar angajamentul față de hardware, ci și sprijinul activ și expertiza sa.
Directorul de producție Jens Starke rezumă astfel: „Sloganul ifm « aproape de tine » ajunge, fără îndoială, până la nivel de producție.”