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向世界領先的汽車公司提供元件絕對不允許出現錯誤。這就是Miniature Precision Components（MPC）公司在其位于威斯康辛州的Prairie du Chien工廠采用三臺視覺傳感器校正油蓋自動化裝配錯誤的原因。該工廠擁有41臺成型機，規格范圍為25至550噸，占地面積為10萬平方英尺，約有450名員工。MPC的四個生產車間每年的產值大約為1.67億美元，專門向汽車和商業行業提供高質量的注塑元件和總成件。在MPC，質量是永恒的追求目標。事實上，自1989年以來，該制造商一直是福特Q1的首選供應商，并且獲得了其他汽車公司的許多供應商獎，例如通用、尼桑、哈雷•戴維森和克萊斯勒汽車。除了油蓋之外，該工廠還生產一系列其他熱塑性元件和總成件，包括PCV閥門、節溫器蓋和用于排放控制系統的快接端口。通過自動化實現質量控制“我們通過自動化實現了質量控制，并且在過去7年間，機器視覺一直是我們自動化戰略的一個關鍵要素，”MPC生產工程經理ShaneHarsha解釋說。自動化油蓋裝配系統就是一個典型的例子。最近，MPC自動化及模具工程師Brian Champion采用康耐視公司提供的Checker視覺傳感器彌補了傳統模具和傳感器技術的不足。這項升級措施非常經濟實惠，并且可重復性實現了極大的改進，從而提供更高效的無缺陷油蓋生產。“因為Checker視覺傳感器的設置如此簡單，安裝如此容易，它們為各種檢驗提供了非常經濟實惠的解決方案，相比之下，傳統傳感器性能不可靠，完全成熟的視覺系統又太昂貴，”Harsha解釋說。
生產數以百萬計的油蓋MPC油蓋裝配系統將O型圈密封墊安裝進模制的熱塑蓋子中，然后在蓋頂上印字。該系統使用兩個振動圓盤送料器，直徑大約為4英尺。一個添加O型圈，另一個將油蓋添加到流程中。每個振動圓盤進料器包含一個大圓盤，其側壁上有螺旋匝道。當圓盤振動時，所有元件沿著匝道上升，到達直排輸送帶。在直排輸送帶末端，拾放臂將O型圈送到旋轉裝配盤上的第一個工作站。當O型圈被加載到裝配盤設備后，將進入第二個工作站。在那里，另一個直排輸送帶將空白蓋子從另一個振動圓盤送料器添加到第二個拾放臂上，然后，該拾放臂便將蓋子壓在所加載的密封墊頂上。然后，裝配好的蓋子和密封墊繼續在裝配盤上移動經過移印和最終檢查站，以完成生產流程。控制元件的方向
嚴格控制O型圈和蓋子的方向非常關鍵，以確保密封墊的安裝適當。這樣，成品油蓋才能如預期發揮其功能。在移印之前，蓋子還必須保持正確的方向，以滿足嚴格的質量要求。由于蓋子裝配系統中的硬模技術和傳統傳感器經證實不可靠，因此，MPC選擇了三臺Checker視覺傳感器，以確保O型圈和蓋子的方向正確。第一臺傳感器探測振動圓盤送料器和直排輸送帶之間的反向O型圈。
第二臺視覺傳感器檢查在蓋子壓上之前O型圈在裝配盤設備上的定位是否正確。第三臺視覺傳感器確保在裝配和印字之前蓋子的方向正確。“ H操作員需要翻轉這些密封墊，并重新啟動機器，這會降低我們的效率。如果生產率從每小時生產360只蓋子下降到每小時生產200只蓋子，停機時間每年會耗費我們大約2萬美元的成本。由于我們接近滿負荷生產，該成本每年可能會增加到高達12萬美元。”消除倒裝的O型圈每個O型圈的一面都有一個密封焊道。在將該密封墊加載到裝配盤上時，該焊道必須面朝下放置。如果不是面朝下，機器會關閉。在重新啟動機器之前，操作員必須上前重新定位密封墊。圓盤送料器上的機械模具專門用于防止反向O型圈進入生產流程。然而，根據Champion的說法，該模具并不可靠。稍微有點彎曲或不完全扁平的O型圈偶爾也會移動經過模具，在加載時會翻倒過來，從而造成機器關閉。操作員需要翻轉這些密封墊，并重新啟動機器，這會降低我們的效率，”Harsha說道，“如果生產率從每小時生產360只蓋子下降到每小時生產200只蓋子，停機時間每年會耗費我們大約2萬美元的成本。由于我們接近滿負荷生產，該成本每年可能會增加到高達12萬美元。”
“ 體積小巧、內置光源、工作距離可調、梯形邏輯和自由運行功能使得這些設備的安裝非常簡單。既無需將它們連接到可編程邏輯控制器（PLC），也無需安裝和連接觸發傳感器，四步設置使得它成為目前為止我所用過的最簡便的視覺傳感器。與我們過去用過的那些視覺系統不同，使用Checker能夠在幾分鐘之內完成整個檢查的設置。Brian Champ”ion, MPC 自動化和模具工程師MPC 公司位于威斯康星州Walworth市的總部之前曾向Harsha及其團隊介紹過康耐視Checker視覺傳感器。Harsha和Champion確定這些視覺傳感器非常適合其應用。在一次演示之后，他們選擇了Checker視覺傳感器，因為它包含一個簡單而功能強大的梯形邏輯圖形形式，其允許將每臺Checker檢測傳感器直接連接到輸出模塊，從而輕松解決了較復雜的應用。簡單。既無需將它們連接到可編程邏輯控制器（PLC），也無需安裝和連接觸發傳感器，四步設置使得它成為目前為止我所用過的最簡便的視覺傳感器，”Champion說道，“與我們過去用過的那些視覺系統不同，使用Checker能夠在幾分鐘之內完成整個檢查的設置。”設置簡單，性能強大使用Checker很容易，只需選擇內置式元件查找傳感器，然后將檢測傳感器放置在要檢查的特征上即可。該設備包括三種類型的檢測傳感器，可以解決許多行業中的廣泛應用:
• 亮度傳感器查找亮區和暗區
• 對比度傳感器檢查含有亮區和暗區的特征，如日期代碼、螺紋和條碼
• 對圖案傳感器進行培訓，以了解待檢查的特征，然后在發現該特征時發出信號。
為了探測該應用中的反向O型圈，Champion首先對元件查找傳感器進行培訓，使其了解如何查找圖像中的O型圈，從而設置好Checker傳感器。然后，他將一臺圖案傳感器定位在正確的位置上，以驗證密封焊道是存在還是缺失。圖案傳感器查找O型圈上的密封焊道圖案，然后在其探測到該圖案時發出信號。該圖案傳感器保持在與元件查找傳感器相對固定的位置，這樣，它能夠始終處于正確的位置，以便查找密封焊道的形狀。如果密封焊道缺失，視覺傳感器會通過光學耦合器向氣動螺線管發送一個輸出信號，然后氣動螺線管會將反向O型圈吹下生產線，使其返回到圓盤送料器，重新進行循環。由于此解決方案如此容易，并且非常經濟實惠，而且第一臺視覺傳感器的設置和安裝僅需不到一個小時的時間，因此，Champion決定再添加兩臺傳感器，以全面校正油蓋裝配流程。此工作站采用兩臺Checker傳感器，在這里確定蓋子的方向，然后將其壓到裝配盤上加載的O型圈上。右側的視覺傳感器固定在將蓋子添加到生產流程中的直排輸送帶上方，以確保蓋子在裝配和印字之前保持正確的方向。
Miniature Precision Components | Checker
兩臺傳感器均在下一工作站使用，在這里，油蓋被壓到加載的O型圈上。一臺安裝在移動拾放臂上，另一臺固定在將油蓋添加到流程中的直排輸送帶的上方。再添加兩臺視覺傳感器
Champion在移動臂上設置視覺傳感器的方法，與用于查找從送料器中出來的反向O型圈的傳感器的設置方法一樣，首先使用元件查找傳感器查找圖像中的O型圈，然后使用圖案傳感器驗證密封焊道是存在還是缺失。這使視覺傳感器能夠確保在油蓋被壓上之前O型圈被適當地加載。最后一臺視覺傳感器安裝在向生產流程中添加油蓋的直排輸送帶上方，就設置在拾放臂的上游，該拾放臂將油蓋壓到裝配盤上被加載的O型圈上。
“ 視覺傳感器幫助我們在生產過程中實現了零缺陷率，同時還減少了廢料。它們是我們許多檢驗和錯誤校正應用的完美解決方案。 ”
Shane Harsha
該視覺傳感器用于檢查蓋子的方向。但其設置方法大致相同，首先培訓元件查找傳感器辨別油蓋的轉角半徑，然后培訓兩臺圖案傳感器辨別油壺的手柄和油滴圖形。通過在兩個圖案上的培訓，視覺傳感器可以確定蓋子的方向。如果其不在正確的安裝方向上，該視覺傳感器會
向拾放臂控制器發出信號，使得蓋子在被放在裝配盤上之前旋轉180度。“Checker視覺傳感器幫助我們在生產過程中實現了零缺陷率，”Harsha指出，“同時還減少了廢料。它們是我們許多應用和錯誤校正應用的完美解決方案。”
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