權(quán)威人士預(yù)測，印度汽車行業(yè)未來十年將成為世界第三大乘用車市場。為這個新興市場供應(yīng)產(chǎn)品的周邊產(chǎn)業(yè)之一的活塞和活塞環(huán)產(chǎn)品—這個產(chǎn)品市場取得成功應(yīng)主要歸功于汽車行業(yè)的發(fā)展以及對更高功率發(fā)動機(jī)的需求。位于印度欽奈的IP Rings是活塞和活塞環(huán)市場的主要參與者。
隨著汽車行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，人們不斷尋找新的高效和創(chuàng)新的方法來提高相關(guān)的生產(chǎn)、包裝和分銷流程?；钊h(huán)主要用于密封發(fā)動機(jī)出口，從而避免燃燒過程中的氣體泄漏。
一次一個環(huán)
IP Rings為1級和2級原始設(shè)備制造商（OEM）制造活塞環(huán)，因此每批都必須滿足每輛車指定安裝環(huán)的確切數(shù)量。IP Rings制造工廠采用人工檢查方式對每批活塞環(huán)進(jìn)行分類、計數(shù)和包裝，然后再將它們運送給客戶，這既費時又費力。每批包含100個或以上活塞環(huán)，尺寸從最小0.29mm（寬度）到最大 0.79mm不等?；钊h(huán)從生產(chǎn)線上下來時，發(fā)貨前會按照規(guī)格進(jìn)行計數(shù)和包裝。精確計算活塞環(huán)的數(shù)量至關(guān)重要，因為這可避免活塞組裝配過程中發(fā)生混淆。如果裝配結(jié)束時剩余的活塞環(huán)多于或少于指定數(shù)量，則需要手動重新計算活塞環(huán)數(shù)量，以確保并未缺失任何活塞環(huán)。雖然客戶目前并未收到大量關(guān)于產(chǎn)品質(zhì)量的投訴，但I(xiàn)P Rings需要建立更可靠的系統(tǒng)來縮短生產(chǎn)周期時間并降低生產(chǎn)成本。
選擇合適的技術(shù)方案
憑借在這一制造環(huán)境中的專業(yè)知識，印度工業(yè)自動化解決方案提供商Qualitas Technologies與IP Rings進(jìn)行了接洽，通過采用一種半自動機(jī)器來處理活塞環(huán)計數(shù)過程，實現(xiàn)其生產(chǎn)過程的自動化。Qualitas已成功運用機(jī)器視覺技術(shù)作為其客戶自動化精簡的解決方案，他們能夠展示視覺技術(shù)如何幫助IP Rings提高效率、降低間接成本并提高投資回報率（ROI）。在了解到視覺技術(shù)的優(yōu)勢后，IP Rings準(zhǔn)備與Qualitas展開合作，實現(xiàn)其生產(chǎn)流程的自動化。針對這一應(yīng)用，Qualitas設(shè)計了一套視覺系統(tǒng)，使用Teledyne DALSA的Sherlock機(jī)器視覺軟件，配置為單攝像機(jī)解決方案，搭載紅燈照明設(shè)備。
活塞環(huán)計數(shù)器的3D渲染圖示
設(shè)備的真實照片
Sherlock解決方案
Qualitas Technology的解決方案架構(gòu)師Vinay Arabatti表示“我們使用Teledyne DALSA解決方案的經(jīng)驗使我們成為該應(yīng)用的理想合作伙伴?！? “Sherlock的視覺工具能夠通過識別可能改變最終計數(shù)過程的活塞環(huán)的微小變化來確保高度準(zhǔn)確性?！?/p>
開展這項檢查，操作員可將一批活塞環(huán)裝載到一個專門為應(yīng)用所設(shè)計的夾具上，然后觸發(fā)相機(jī)拍照活塞環(huán)的圖像。相機(jī)垂直放置，以2592x1944的分辨率拍取圖像，覆蓋145mm的視野。紅色漫射條光以45°角安裝，從而獲得合適的照明區(qū)域，避免環(huán)境光所產(chǎn)生的影響。配備兩個限位器，其中一個是固定的，另一個是可移動的，將活塞環(huán)固定在給定的檢測區(qū)域內(nèi)，Teledyne DALSA的Sherlock軟件通過跟蹤邊緣來“計數(shù)”活塞環(huán)。Sherlock強大的邊緣計數(shù)工具能夠識別出細(xì)微的差異，比如活塞環(huán)之間的間隙比預(yù)期大，或者活塞環(huán)上存在改變活塞環(huán)外形的雜質(zhì)。對于看上去缺失的邊緣，Sherlock會生成警告并突出顯示問題，以便操作員能夠驗證計數(shù)并調(diào)整堆棧以解決問題。
“我們的主要目標(biāo)是在高精確的視覺系統(tǒng)的幫助下，使繁瑣的活塞環(huán)計數(shù)工作自動化，從而減少生產(chǎn)周期時間，提高準(zhǔn)確性，”Arabatti表示，“減少環(huán)境光的影響是一項巨大的挑戰(zhàn)。我們使用了一個定制的夾具來解決這個問題。漫反射紅光被用來照亮各種尺寸和紋理的活塞環(huán)?！?/p>
為了完成該應(yīng)用，Qualitas使用Sherlock的高級成像功能和廣泛的軟件開發(fā)庫為包裝和運輸過程開發(fā)了一個完全定制的用戶界面。Sherlock可輕松集成到工業(yè)PC以共享圖像和報告統(tǒng)計數(shù)據(jù)。操作員首先選擇特定型號名稱以及預(yù)定義的活塞環(huán)數(shù)，進(jìn)行跟蹤檢查。根據(jù)選擇的型號名稱，將解決方案加載到拍照圖像的Sherlock中；然后進(jìn)行分析處理；結(jié)果顯示為“合格”或“失敗”。將“合格”批次發(fā)送包裝并運送給最終客戶?；谠朴嬎愕膱D像存儲使操作員能夠輕松訪問監(jiān)控檢查結(jié)果和整體性能，以便根據(jù)需要調(diào)整檢查參數(shù)。
Sherlock的視覺軟件通過跟蹤邊緣來“計數(shù)”活塞環(huán)，并在發(fā)現(xiàn)問題時發(fā)出警報
IP Rings的活塞環(huán)計數(shù)機(jī)已經(jīng)運行了幾個月。以前需要5分鐘才能完成100多個活塞環(huán)的手動計數(shù)，現(xiàn)在只需10秒即可完成，其中包括將活塞環(huán)送入夾具所需的時間，該公司目前正計劃部署更多此類檢測設(shè)備來提高效率。
運用的新型低維護(hù)視覺系統(tǒng)和Sherlock軟件極大提高了活塞環(huán)計數(shù)過程的生產(chǎn)力，節(jié)省了時間，并提升了整體生產(chǎn)效率的準(zhǔn)確性，IP Rings對此感到十分滿意。
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