El sistema de visión inspecciona el ensamblaje de la válvula

El software de inspección evalúa cada imagen para garantizar que todas las mediciones cumplan con los estándares de dimensiones críticas y estén dentro de una tolerancia de 0,08 milímetros. Foto cortesía Teledyne DALSA

El dial principal gira para que cada válvula se mueva a la vista de dos cámaras de visión, que verifican la altura, la alineación, la concentricidad y el descentramiento del conjunto. Foto cortesía Teledyne DALSA

La cámara Genie Nano M4020 ofrece una resolución de 4112 por 3008 píxeles y tasas de captura de imágenes de hasta 20 fotogramas por segundo. Foto cortesía Teledyne DALSA

Con sede en Bartlett, IL, un suburbio al oeste de Chicago, Matrix Industrial Automation diseña y construye sólidos sistemas de automatización industrial. Fundada en 2000, la empresa es un integrador de sistemas autorizado de FANUC y ha construido sistemas para innumerables industrias, incluidas la aeroespacial, automotriz, médica y de productos de consumo.

A menudo, estos sistemas combinan la automatización llave en mano con las últimas tecnologías de visión. Mediante el uso de inspección automatizada, los sistemas aseguran que los fabricantes obtengan la mayor eficiencia y precisión en la producción.

Un cliente de Matrix produce conjuntos de válvulas diseñados para regular el flujo de gasolina en un carburador. El conjunto consta de dos partes: un cuerpo de válvula, que produce el fabricante, y una punta de goma especializada diseñada para resistir el contacto con el combustible, que es producida por un tercero.

El fabricante se acercó a Matrix para diseñar un sistema automatizado para ensamblar las piezas e inspeccionarlas para verificar su precisión. El proceso de producción existente del cliente usaba un calibrador manual para medir ensamblajes durante inspecciones aleatorias. Esto fue especialmente desafiante porque cada conjunto mide un poco más de 0,5 pulgadas de largo. El fabricante quería un método de control de calidad más confiable y que requiriera menos tiempo.

"Nuestro objetivo era diseñar un sistema integral que combinara perfectamente el ensamblaje con la inspección", explica Pascal Agneray, el ingeniero mecánico de Matrix que conceptualizó el sistema. "En el sistema automatizado que construimos, los cuerpos de las válvulas se mueven a lo largo de una pista de gravedad hacia un pequeño dial accionado por servomotor, que los alimenta a un dial principal más grande de ocho estaciones. En este dial, cada cuerpo de válvula se mantiene en su lugar mediante un conjunto de mordazas accionadas por leva Las puntas de goma se mueven de manera similar a un segundo mecanismo de singularización servoaccionado que agarra cada punta, luego la empuja y la gira sobre la parte superior del cuerpo de la válvula.

"El dial principal funciona con un rápido movimiento de indexación a través de la configuración del reductor y el servomotor, por lo que una vez que se ensambla el cuerpo de la válvula y la punta de goma, se mueve a la vista de dos cámaras, que capturan imágenes del conjunto para analizar la altura, la alineación y la concentricidad. y agotamiento. El ciclo completo toma solo 1,5 segundos con decenas de miles de piezas ensambladas e inspeccionadas cada día".

El sistema de inspección incorpora dos cámaras Teledyne DALSA Genie Nano M4020 que ofrecen una resolución de 4.112 por 3.008 píxeles y tasas de captura de imágenes de hasta 20 fotogramas por segundo. Con un factor de forma pequeño que les permite colocarse incluso en espacios reducidos, las dos cámaras se colocan en ángulo recto para permitir imágenes del conjunto de la válvula desde dos lados.

A medida que cada objeto cruza el campo de visión, las cámaras se activan automáticamente. El software integrado iNspect Express evalúa cada imagen para garantizar que todas las mediciones cumplan con los estándares de dimensiones críticas y estén dentro de una tolerancia de 0,08 milímetros. Al mismo tiempo, el software analiza cada imagen en busca de irregularidades en el ensamblaje mismo, como deformidades en la válvula o la punta de goma, que pueden haber ocurrido en fases anteriores de producción.

Los datos de inspección estadística se envían a través de una interfaz al PLC. Después de que el dial principal gira más allá de las cámaras, las piezas ensambladas que pasan la inspección se envían por un conducto a un contenedor. Cualquier pieza que no cumpla con los estándares del cliente se expulsa a través de una aspiradora y se desecha.

"Elegimos la cámara Genie Nano de Teledyne DALSA porque proporciona las altas velocidades de cuadro y la resolución necesarias para esta aplicación", continúa Agneray. "Con una estrecha tolerancia de 0,08 milímetros, queríamos una alta resolución y una calidad de imagen superior para garantizar la mayor precisión posible, y Genie Nano ofrece una resolución de 9 megapíxeles, mucho mejor que los 3 megapíxeles que ofrece un sistema de la competencia".

El software integrado iNspect Express es esencial para el rendimiento del sistema de la cámara, ya que garantiza que cada imagen se evalúe rápidamente.

"Esta fue nuestra primera experiencia con un sistema de Teledyne DALSA", explica Kameron Zulfic, el ingeniero de aplicaciones de Matrix que desarrolló los controles y la programación para el proyecto. "Todo el sistema de visión fue fácil de configurar e implementar. Pudimos usar las herramientas estándar dentro de iNspect para obtener los datos que necesitábamos desde el principio y luego usamos la función de secuencias de comandos del software para personalizar.

"Era importante brindarle a nuestro cliente un sistema que fuera fácil de usar e intuitivo de operar; queríamos asegurarnos de que el software fuera fácil de navegar para el cliente una vez que se completara la instalación".

El software iNspect Express ofrece el rendimiento y la versatilidad necesarios para cumplir con una variedad de requisitos de fabricación, en todo tipo de entornos. Además, las funciones avanzadas del software garantizan mediciones precisas, así como guía robótica, detección de fallas, lectura de códigos y verificación de colores.

2 "El sistema completo se ha implementado en el sitio del cliente durante varios meses y nuestro cliente está muy satisfecho con la calidad del ensamblaje y la inspección", concluye Agneray. "De hecho, el cliente ahora está considerando mejorar el diseño actual con un sistema de cámara adicional para inspeccionar cada conjunto de válvulas desde arriba usando una lente especializada. Su objetivo es identificar posibles fallas en la punta de goma que son difíciles de detectar en las imágenes capturadas desde los lados."

Para obtener más información sobre los sistemas de ensamblaje automatizados, haga clic en https://matrixdesignllc.com.

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