ビジョンシステムによるバルブアセンブリの検査

検査ソフトウェアは各画像を評価し、すべての測定値が重要な寸法基準を満たし、許容差が 0.08 ミリメートル以内であることを確認します。 写真提供: Teledyne DALSA

メインダイヤルが回転して、各バルブが 2 台のビジョンカメラの視野内で移動し、アセンブリの高さ、位置合わせ、同心度、振れがチェックされます。 写真提供: Teledyne DALSA

Genie Nano M4020 カメラは、4,112 x 3,008 ピクセルの解像度と最大 20 フレーム/秒の画像キャプチャ速度を提供します。 写真提供: Teledyne DALSA

シカゴの西郊外、イリノイ州バートレットに本社を置く Matrix Industrial Automation は、堅牢な産業オートメーション システムを設計および構築しています。 2000 年に設立された同社は、ファナックの認定システム インテグレーターであり、航空宇宙、自動車、医療、消費者製品を含む無数の業界向けのシステムを構築してきました。

多くの場合、これらのシステムはターンキー自動化と最新のビジョンテクノロジーを組み合わせています。 このシステムは自動検査を使用することで、製造業者が生産において最高の効率と最高の精度を実現できることを保証します。

Matrix の顧客の 1 社は、キャブレターへのガソリンの流れを調整するように設計されたバルブ アセンブリを製造しています。 このアセンブリは、メーカーが製造するバルブ本体と、燃料との接触に耐えるように設計されたサードパーティが製造する特殊なゴムチップの 2 つの部分で構成されます。

製造業者は Matrix に、部品を組み立てて精度を検査する自動システムを設計するよう依頼しました。 お客様の既存の生産プロセスでは、抜き取り検査中に手動ゲージを使用してアセンブリを測定していました。 各アセンブリの長さは 0.5 インチをわずかに超えるため、これは特に困難でした。 メーカーは、品質管理に対して、より信頼性が高く、時間のかからないアプローチを求めていました。

「私たちの目標は、組み立てと検査をシームレスに組み合わせた包括的なシステムを設計することでした」と、このシステムを概念化した Matrix 機械エンジニアのパスカル アグネレイ氏は説明します。 「私たちが構築した自動化システムでは、バルブ本体が重力軌道に沿って小さなサーボ駆動のダイヤルに移動し、そこから大きな 8 ステーションのメイン ダイヤルに送られます。このダイヤルでは、各バルブ本体が定位置に保持されています。ゴム製チップは、各チップを掴んでバルブ本体の上部に押し込み、回転させる 2 番目のサーボ駆動の個別化機構と同様の方法で動きます。

「メインダイヤルは、減速機とサーボモーターのセットアップを介して高速のインデックス動作で動作するため、各バルブ本体とゴムチップが組み立てられると、高さ、位置合わせ、同心度を分析するためのアセンブリの画像をキャプチャする 2 台のカメラの視野で動きます。毎日数万個の部品が組み立てられ、検査されるため、サイクル全体にかかる時間はわずか 1.5 秒です。」

この検査システムには、4,112 x 3,008 ピクセルの解像度と最大 20 フレーム/秒の画像キャプチャ速度を提供する 2 台の Teledyne DALSA Genie Nano M4020 カメラが組み込まれています。 狭いスペースにも設置できる小さなフォームファクターを備えた 2 台のカメラは直角に配置されており、バルブ アセンブリの両側からの画像を撮影できます。

各オブジェクトが視野を横切ると、カメラが自動的に起動されます。 内蔵の iNspect Express ソフトウェアが各画像を評価し、すべての測定値が重要な寸法基準を満たし、許容差が 0.08 ミリメートル以内であることを確認します。 同時に、ソフトウェアは各画像を分析して、バルブやゴムチップの変形など、製造の初期段階で発生した可能性のあるアセンブリ自体の不規則性を検出します。

統計的検査データはインターフェースを介して PLC に送信されます。 メインダイヤルが回転してカメラを通過した後、検査に合格した組み立てられた部品がシュートを通ってコンテナに送られます。 顧客の基準を満たさない部品はすべてバキュームを通して排出され、廃棄されます。

「このアプリケーションに必要な高いフレーム レートと解像度を提供するため、Teledyne DALSA の Genie Nano カメラを選択しました」と Agneray 氏は続けます。 「0.08 ミリメートルという厳しい公差で、可能な限り最高の精度を保証するために高解像度と優れた画質を求めました。Genie Nano は、競合システムが提供する 3 メガピクセルよりもはるかに優れた 9 メガピクセルの解像度を提供します。」

組み込まれた iNspect Express ソフトウェアはカメラ システムのパフォーマンスに不可欠であり、各画像が迅速に評価されることを保証します。

「これは、Teledyne DALSA のシステムを使用した初めての経験でした」と、プロジェクトの制御とプログラミングを開発した Matrix アプリケーション エンジニアのカメロン ズルフィック氏は説明します。 「ビジョン システム全体の構成と導入は簡単でした。iNspect 内の標準ツールを使用して最初から必要なデータを取得し、ソフトウェアのスクリプト機能を使用してカスタマイズできました。

「ユーザーフレンドリーで直感的に操作できるシステムをお客様に提供することが重要でした。私たちは、インストール完了後にお客様がソフトウェアを簡単に操作できるようにしたいと考えました。」

iNspect Express ソフトウェアは、あらゆるタイプの環境で、さまざまな製造要件を満たすために必要なパフォーマンスと多用途性を提供します。 さらに、ソフトウェアの高度な機能により、正確な測定だけでなく、ロボット誘導、欠陥検出、コード読み取り、色検証も保証されます。

2「完成したシステムは数か月にわたって顧客サイトに導入され、顧客は組み立てと検査の品質に非常に満足しています」とアグネレイ氏は結論づけています。 「実際、顧客は現在、特殊なレンズを使用して各バルブアセンブリを上から検査する追加のカメラシステムで現在の設計を強化することを検討しています。彼らの目標は、カメラから撮影した画像では検出するのが難しいゴムチップの欠陥の可能性を特定することです。」側面です。」

自動組立システムの詳細については、https://matrixdesignllc.com をクリックしてください。

ビジョン システムの詳細については、www.teledynedalsa.com をクリックしてください。