图像处理提高自动化程度

作者:图尔克(天津)传感器有限公司 文章来源:MM《现代制造》 点击数:334 发布时间:2019-04-26
图尔克为SmartFactoryOWL独立于制造商的演示平台的手动装配过程中的灯控工人指引展示了系统解决方案。
图像处理提高自动化程度

SmartFactoryOWL模型工厂由东威斯特伐利亚-利佩应用科学大学和弗劳恩霍夫研究所创立于莱姆戈。“SmartFactoryOWL的一大目标是开发不同的装配理念和使用不同的辅助系统技术或将其结合。”SmartFactoryOWL工业工程设计领域负责人Sven Hinrichsen专家说道。

Hinrichsen及其团队使用图尔克的亮灯拣货系统已经两年了。初衷是使用机器生产商的各种型号优化手动装配过程。首款灯控工人指引系统在工厂成立的同年完成,并持续进一步开发到现在。

图尔克产品组合为手动装配过程的不断优化提供了最优的解决方案
图尔克产品组合为手动装配过程的不断优化提供了最优的解决方案

图尔克产品组合为手动装配过程的不断优化提供了最优的解决方案组合。工人首先通过视觉传感器读取二维码。然后,相连的TX513 HMI的开始画面显示装配过程。用于IP67防护等级BL67 I/O系统的可编程网关在此用作控制器。图尔克使用Codesys 3在网关上编程亮灯拣货应用,其中包含附加程序TargetVisu用于可视化各个单独的装配步骤。系统实施后,用户无需任何编程知识即可自行输入新产品配置。K50、K30和PVD传感器灯为工人显示下一个待装配部件,因此可以在整个装配过程中提供指引。工人在手放置在指定容器时通过触发集成传感器来确认所需部件已被拾取。

实际上,物流工人需要穿过每个装配工作站,检查其中的容器是否空载,并将这些空载容器带到仓库,然后装满物料并带回工作站。在该过程中,容器可能会被遗忘,或者放置到错误的拣货架,从而导致装配过程中断。Sven Hinrichsen接受了SmartFactoryOWL模型系统的这个挑战,并研发了可优化物料物流的亮灯放货解决方案。

如果容器在装配过程中空载,工人会将容器放置在工作站附近的推车上。推车前方的RFID读/写头将推车引导至仓库。容器将在仓库中装满所需部件。实际的亮灯放货过程在返回工作站时使用。正前方配备亮灯拣货系统的拣货架后方配有相应的亮灯放货系统。物流工人将装满物料的容器固定在读/写头的前方。根据传输数据的不同,待插入容器的货架上的对应轨道的灯显示绿色。工人通过按下灯来确认容器放置在正确的轨道上。随后灯熄灭,或者当工人确认了错误的轨道时显示红色。

使用者全面测试了装配系统后,决定进行一种可以显示装配过程实际进度的设计。该信息由工作站旁的关键指标控制面板实时显示给工人。该面板也可以显示生产的批次大小、命令列表以及其他关键指标。控制面板通过OPC UA直接从亮灯拣货系统的TX513获取数据。各参数值在图尔克的可编程BL67网关中计算。然后信息通过以太网提供给TX513 HMI,并进而通过OPC UA发送至工作站上方的大型显示屏。

关键指标控制面板也可在工业应用中用于发现问题。如果某个操作所需的时间变化明显,则需相应检查该步骤。可能在该特定位置有部件卡住,当然,也有可能是工作站或工具的人体工程学设计存在问题。

Alexander Nikolenko完成的项目再一次显示了SmartFactoryOWL的获益。在研究过程中,Nikolenko深入检查了手动装配过程中图像处理的可能性。事实上,该领域起先并不是系统供应商的关注点。现在,图像处理尤其为高度自动化过程中的生产质量做出了贡献。由于产品型号日渐增多,批次日渐减小,手动装配过程正变得日益复杂且易于出错,因此图像处理系统在该应用领域拥有巨大潜力。