Produkty
Oko ludzkie, a może oko kamery? Niezawodny kontroler jakości
Case Study powstałe we współpracy z firmą ERKO
Czas czytania: minuty
Seria Case Study Balluff to artykuły pisane przez ekspertów Balluff, partnerów naszej firmy, integratorów, specjalistów wdrażających dedykowane rozwiązania dla firm produkcyjnych z wykorzystaniem narzędzi i rozwiązań Balluff.
W dzisiejszych czasach wytwarzanie i montaż złączek kablowych stanowi istotny element produkcji różnorodnych urządzeń elektronicznych oraz przemysłowych. W celu zapewnienia niezawodności i trwałości tych elementów, konieczne jest skrupulatne monitorowanie procesu produkcyjnego na poszczególnych jego etapach, w tym podczas lutowania.
W niniejszym case study omówimy przykład zastosowania systemów wizyjnych w kontroli jakości lutowanych indukcyjnie złączek kablowych w trakcie zautomatyzowanego procesu lutowania.
Sytuacja zastana
Firma ERKO jako czołowy polski producent złączek kablowych, codziennie od ponad trzech dekad w swoich zakładach produkuje ich tysiące sztuk. W tym czasie proces produkcyjny złączek przechodził kilka metamorfoz w zależności od dostępności nowinek technologicznych i posiadanego budżetu, jednak ich częścią wspólną aż do roku 2021 była wytężona praca manualna oraz wzrokowa kontrola jakości na wszystkich etapach produkcji.
W roku 2021 mając w perspektywie budowę nowego zakładu produkcyjnego, będącego centrum badawczo-rozwojowym, włodarze firmy podjęli decyzję o opracowaniu nowej ekologicznej technologii produkcji złączek kablowych, w której monotonną pracę ludzką zastąpiono zrobotyzowaną linią, a wzrokową kontrolę jakości zastąpiono systemem wizyjnym.
RYS. Widok urządzenia do lutowania indukcyjnego.
Przed wprowadzeniem wizyjnej kontroli jakości i automatyzacji procesu, jakość polutowanej końcówki zależała od jakości pracy operatora na stanowisku lutowania. Monotonna, całodzienna praca polegająca na ręcznym nakładaniu pasty lutowniczej na tysiące końcówek przy jednoczesnej kontroli wzrokowej, powodowała, że od czasu do czasu pojawiała się partia produkcyjna, która ostatecznie nie przechodziła rygorystycznych końcowych odbiorów jakościowych.
Niejednokrotnie zdarzało się, że tylko pojedyncze końcówki w danej partii były wadliwe, a mimo to ze względu na brak możliwości precyzyjnej weryfikacji jednostkowych elementów odrzucana była cała seria. Niedopuszczenie takiej partii produkcyjnej do sprzedaży niosło za sobą wyraźne straty finansowe. W celu uniknięcia potencjalnych problemów związanych z niską jakością połączeń, ryzykiem finansowym oraz możliwą utratą zaufania do produktu, firma zdecydowała się na wdrożenie zautomatyzowanego procesu lutowania z zastosowaniem bieżącej kontroli jakości przy wykorzystaniu systemu wizyjnego.
Rozwiązanie
W związku z poszukiwaniem odpowiedniego systemu wizyjnego do realizowanego zadania, firma Balluff zaproponowała bezpłatne testy z wykorzystaniem kontrolera wizyjnego BAE0103 oraz systemu kamer przemysłowych: kontrola nałożenia pasty - BVS002H, kontrola pozycji i kształtu patki - BVS002M.
RYS. Widok układu sprawdzającego poprawność patki złączki kablowej.
RYS. Widok układu sprawdzającego poprawność nałożenia pasty lutowniczej.
W ramach przeprowadzonych testów eksperci z firmy Balluff, przy udziale inżynierów z ERKO, opracowali specyfikacje dotyczące oświetlenia, oprogramowania i konfiguracji systemu. Oświetlenie zostało dostosowane tak, aby zapewnić optymalne warunki wizualizacji detali.
Specjalistyczne oprogramowanie zostało skonfigurowane do analizy obrazów dostarczanych przez kamery. Algorytmy wizyjne zostały dostosowane do wykrywania cech charakterystycznych poprawnie wykonanych lutowań oraz do kontroli pozycji i kształtu patki.
Firma ERKO określiła zestaw kryteriów, które muszą zostać spełnione, aby analizowane elementy zostały uznane za poprawne.
Po konfiguracji, system wizyjny został poddany intensywnym testom w warunkach produkcyjnych. W trakcie testów zbierane były dane dotyczące skuteczności systemu w wykrywaniu defektów i zgodności z ustalonymi kryteriami.
Warto zaznaczyć, że wykorzystane kontrolery wizyjne firmy Balluff znajdują zastosowanie nie tylko w urządzeniach produkowanych na własne potrzeby (ten sam system wizyjny jest obecnie uruchamiany w zautomatyzowanym stanowisku do tulejkowania omawianych złączek kablowych), ale implementowane są także w zautomatyzowanych liniach wykonanych przez ERKO dla firm zewnętrznych. Spektrum wykorzystania tego systemu do kontroli jakości jest bardzo szerokie.
Jak to działa?
Kontrola pozycji i kształtu patki
Na zautomatyzowanym stanowisku robot pobiera chwytakiem z anyfeedera końcówkę kablową i podjeżdża z nią pod oko kamery (na tle odpowiednio dobranego oświetlacza). System wizyjny na podstawie ustawionych narzędzi identyfikacyjnych (Find Object) określa, czy końcówka nie posiada defektów i przekazuje ją dalej do procesu lub odrzuca.
RYS. Widok systemu wizyjnego na poprawną (po lewej) i niepoprawną patkę (po prawej).
Kontrola nałożenia pasty
Zautomatyzowany system nakładania i dozowania pasty lutowniczej (dokładny i powtarzalny) nanosi jej odpowiednią ilość w miejsce lutowania złączki. System wizyjny przy wykorzystaniu narzędzia Check Blobs sprawdza strugę nałożonej pasty, czyli jej ilość i pozycję. Jeżeli struga jest prawidłowa, to końcówka przekazywana jest dalej do procesu, jeżeli nie - to jest odrzucana.
RYS. Widok systemu wizyjnego na poprawnie zidentyfikowaną pastę lutowniczą (po lewej) i jej brak (po prawej).
Korzyści dla firmy
Wdrożenie systemu wizyjnego do kontroli jakości lutowanych złączek kablowych przyniosło liczne korzyści dla firmy:
-
Zwiększona niezawodność: system wizyjny umożliwił wykrywanie nawet najmniejszych defektów na każdym detalu, a nie tylko wyrywkowo w danej partii, co przełożyło się na zwiększoną efektywność, dzięki eliminacji niepoprawnych końcówek z dalszej obróbki technologicznej.
-
Skrócenie czasu kontroli: automatyczna inspekcja przy pomocy systemu wizyjnego była znacznie szybsza niż manualna - wzrokowa, co przyspieszyło cały proces produkcji.
-
Redukcja kosztów: eliminacja błędów ludzkich oraz zwiększenie efektywności kontroli pozwoliły na zmniejszenie ilości wadliwych produktów oraz uniknięcie kosztownych reklamacji i zwrotów.
Dzięki precyzyjnej analizie obrazów i automatycznej inspekcji, firma jest w stanie dostarczać klientom produkty o najwyższej jakości.
O Firmie
ERKO sp. z o. o sp. k. jest jednym z kluczowych dostawców rozwiązań w branży elektrotechnicznej. Dzięki rozwojowi kompetencji i nowoczesnemu parkowi maszynowemu w ciągłej produkcji znajdują się tysiące wyrobów. Ze względu na dynamikę rozwoju i segmentację rynku zostały stworzone dywizje produktowe.
ELECTRO: to najliczniejsza dywizja produktowa. Zawiera szeroką gamę osprzętu elektrotechnicznego jak również szereg innowacyjnych rozwiązań, narzędzi i urządzeń, końcówek i złączek.
AERO: posiadamy nowoczesny park maszynowy, który pozwala nam spełnić oczekiwania wymagającej branży lotniczej. Potwierdzeniem jakości jest certyfikat AS9100 i przynależność do Podkarpackiej Doliny Lotniczej oraz współpraca z największymi koncernami w branży.
ROBOTICS: realizujemy wymagające i złożone pod względem inżynieryjnym i technologicznym projekty. Analizujemy potrzeby naszych Klientów, projektujemy, budujemy, uruchamiamy oraz serwisujemy zautomatyzowane linie produkcyjne. Siedziba firmy znajduje się w Jonkowie koło Olsztyna, a oddział produkcyjny w Czeluśnicy koło Jasła.
Więcej informacji można znaleźć na stronie: www.erko.pl
Opublikowane case study brało udział w konkursie Balluff Case Study Challenge 2023, którego celem było docenienie i nagrodzenie najbardziej innowacyjnych case study zgłoszonych przez producentów maszyn przemysłowych.
Słowa kluczowe
- Case Study
- Kamery Przemysłowe
Autor
Działamy na rynku polskim już od ponad 25 lat. Wspieramy naszych klientów w całej Polsce, jak również online. Dzielimy się wiedzą naszych ekspertów, pokazujemy najnowsze wdrożenia oraz techniczne aspekty rozwiązań Balluff.
39 Wkład
Komentarz
Popularne posty
Bezpieczeństwo w technologii RFID
IO-Link: uniwersalny, inteligentny, łatwy w użyciu i… bezprzewodowy
Zalety zbliżeniowych czujników indukcyjnych w przemyśle i automatyzacji procesów przemysłowych
BCM – czujnik, który wykrywa anomalie
Formularz kontaktowy
Masz pytania lub potrzebujesz pomocy? Jesteśmy tu dla Ciebie!
Balluff SP. z o.o
-
Ul. Graniczna 21A
54-516 Wrocław
