Każdy ruch pod kontrolą: monitorowane przy użyciu kamer urządzenie montażowe firmy RIBE Anlagentechnik

Zapewnienie jakości za pośrednictwem zaprogramowanego interfejsu graficznego: firma RIBE Anlagentechnik ze Schwabach projektuje innowacyjne linie montażowe do zderzaków wraz z urządzeniem kontrolnym. Pomagają jej w tym systemy wizyjne firmy SICK, które identyfikują dane podzespoły oraz monitorują każdy proces roboczy. Ta specjalna koncepcja linii może stanowić wyznacznik kierunków dla innych producentów i dostawców.

Im dalej postępuje indywidualizacja w obszarach produkcyjnych, tym większego znaczenia nabierają instalacje specjalne z potencjałem innowacji. Firma RIBE Anlagentechnik specjalizuje się zwłaszcza w zapewnianiu klientom końcowym wartości dodatkowej. Przedsiębiorstwo dowiodło swych mocnych stron zwłaszcza w odniesieniu do technologii instalacji montażowych i kontrolnych do obszarów zewnętrznych i wewnętrznych pojazdów oraz odpowiednich komponentów. Dyrektor zarządzający Dietmar Heckel widzi w technice robotów współpracujących oraz pozostałych robotów, wraz z innowacyjnymi rozwiązaniami Przemysłu 4.0 i koncepcjami cyfryzacji nie tylko filar działalności RIBE Anlagentechnik, ale też przekraczające granice podziałów branżowych pole rozwoju.

W ciągu ostatnich lat konstrukcja podzespołów oraz ich modułowa budowa zostały w całości znormalizowane. Według Tobiasa Magga, kierownika projektu w firmie RIBE, kontrola poszczególnych elementów w urządzeniach montażowych nabiera coraz większego znaczenia. Na przykład obecnie dostępne jest urządzenie do montażu końcowego zderzaków do pojazdów i maszyn, które sprawdza krok po kroku, czy został wybrany i zamontowany właściwy element. Pracownik widzi wynik kontroli od razu i wyraźnie na ekranie przed sobą.

Większa różnorodność wymaga również bardziej intensywnej kontroli jakości

Nie ma przy tym znaczenia, czy chodzi o kamerę cofania, czy też o spryskiwacze, prawie zawsze w przypadku danego modelu samochodu dostępnych jest wiele opcji – a to oznacza wiele wariantów zderzaków z różnymi konfiguracjami. „Stale wzrasta z tego powodu możliwość popełnienia błędu”, stwierdza Tobias Magg. Zaś każda późniejsza poprawka byłaby zarówno kosztowna, jak również źle postrzegana ze względu na wizerunek jakości producenta.

Przed rozpoczęciem współpracy z RIBE Walter Spiegel, inżynier ds. sprzedaży w firmie SICK, zwerbował do zespołu inżyniera oprogramowania. Chodziło o naświetlenie zadania w najprawdziwszym znaczeniu tego słowa. „Decydujące znaczenie miało to, że konieczne było zapewnienie większej ilości światła”, stwierdza on w odniesieniu do urządzenia montażowego. Wiele kamer, które były rozważane na etapie wstępnym, nie zapewniało w tym wymagającym i pełnym detali otoczeniu odpowiedniego kontrastu – ciemne elementy na czarnym tle zderzaka. Decydujące znaczenie miała więc ostatecznie dla RIBE nadzwyczajna intensywność oświetlenia, a tym samym zdolność widzenia kamery wizyjnej 2D InspectorP642.

Duży dystans kamery zapewnia pokrycie dużego pola

Kamera znajduje się w wystarczającej odległości 110 cm nad zderzakiem na stole montażowym, a tym samym poza obszarem zakłóceń. Pracownik może teraz umieścić po stronie wewnętrznej zderzaka adaptery, przewody, kamery oraz pozostałe elementy elektroniczne, bez ryzyka uderzenia przy tym w kamerę. Przy użyciu jedynie trzech kamer zapewniane jest wtedy bardzo duże pole widzenia w odniesieniu do całego zderzaka. Również z tego względu kwestia oświetlenia miała decydujące znaczenie.

Tobias Magg wskazuje przy tym na ułatwienia dla klientów: „Dotychczasowe czujniki standardowe wymagały wielu światłowodów wzgl. zastosowania pojedynczych czujników”. Lub też więcej kamer ze światłem z przeciwnego kierunku oraz dodatkowego oświetlenia. Dzięki nowemu rozwiązaniu można również elastycznie zareagować na te wymagania.

Graficzne menu interfejsu obsługi

W projekt był również zaangażowany Stefan Hochhäuser, jako menedżer produktu w firmie SICK. „Gdy tylko pracownik oddali się od stołu montażowego, aby pobrać kolejny element, inicjowana jest kontrola jego pracy, a następnie jest on kierowany do kolejnego etapu roboczego”. Ruchy są rejestrowane przez mały czujnik 2D LiDAR TiM100 o polu widzenia 200°. Kompaktowy czujnik monitoruje obszar przed urządzeniem i stanowił dla RIBE proste i ekonomiczne rozwiązanie, między innymi dlatego, że można go bez problemu zintegrować z instalacją, a ponadto zapewnia stabilne wartości pomiarowe ruchów pracownika.

Dzięki wyzwalaniu przez czujnik 2D LiDAR TiM100 oraz InspectorP642 można od razu rozpoznać, czy ostatnio została zamontowana w sposób prawidłowy odpowiednia część. W razie błędu – sygnalizowanego kolorem czerwonym na ekranie – nie można zainicjować następnego etapu roboczego. „Jeśli wynik kontroli jest pozytywny, pracownikowi automatycznie jest wskazywany następny krok”, mówi Hochhäuser. Produkt nosi więc nieprzypadkowo nazwę „Inspector”.

Ponadto każda część oznacza prawie minutę czasu montażu ze strony pracownika, który chce szybko i ergonomicznie kontynuować pracę. Dzięki bezkontaktowemu włączaniu zadań nie musi już wykonywać wielu naciśnięć przycisków w celu uruchomienia i zatrzymania kamery. Oznacza to oszczędności w postaci kilku sekund, które w ciągu dnia roboczego sumują się do postaci cennych oszczędności czasu i kosztów.

Kontrola jakości za pośrednictwem aplikacji w czujniku

Kolejnym warunkiem zwiększenia wydajności produkcji jest sam czujnik, a dokładniej ujmując, jego aplikacja Quality Inspection App. Aplikacja ta umożliwia firmie RIBE tworzenie z wyprzedzeniem różnych zadań inspekcji. W związku z tym czujnik stale sprawdza, czy dane zadanie zostało wykonane prawidłowo. Jest to ułatwienie, jeśli chodzi o programowanie sterownika PLC, ponieważ czujnik przekazuje wyniki do sterownika za pośrednictwem portalu TIA („Totally Integrated Automation”). Wykonujący prace operator widzi je wyróżnione kolorem na ekranie. Jeśli wynik testu jest pozytywny, system przełącza się lub też kontynuuje pracę. W ten sposób aplikacja ułatwia klientowi również zapoznanie się z kwestiami przetwarzania obrazu. „Parametryzacja w czujniku ułatwiła nam tworzenie kontroli w czujniku wizyjnym” – stwierdza Tobias Magg. Teoretycznie przy użyciu jednej kamery można zdefiniować nawet 16 zadań (zadań kontroli).

Oprogramowanie firmy SICK nadaje się zarówno do mniejszych, jak też do dużych kamer wizyjnych. „Jeśli RIBE zapragnie wdrożyć tę koncepcję gdziekolwiek indziej, nie będzie potrzeby wprowadzania zmian po stronie oprogramowania”, mówi Stefan Hochhäuser. „Można wyeksportować parametry i płynnie przenieść do innego urządzenia z tej rodziny produktów”. Intrygującą rzeczą w tym rozwiązaniu jest ogólna elastyczność pod względem dalszego rozwoju w odniesieniu do innych elementów oraz zadań inspekcji. „Mamy teraz podstawę do dalszych zastosowań – wykraczającą poza zadanie montażu zderzaków”, stwierdza Tobias Magg.

Również w przyszłości RIBE Anlagentechnik będzie realizować przy użyciu systemów wizyjnych firmy SICK bardziej efektywne procesy produkcji oraz Quality Inspection – oto spojrzenie poza ramy ekranu kontrolnego.

Pozostałe teksty

Technologia kamer 3D jako rozwiązanie palącego problemu w fabryce opakowań

Przeczytaj więcej

Rozwiązanie wizyjne na miarę – czyli inspekcja przez szyjkę butelki

Przeczytaj więcej