Aktuální vydání

celé číslo

06

2019

Počítačová podpora vývoje a výroby, software pro řízení údržby 

celé číslo

Robot, strojové vidění a automatizace kontroly kvality

Pro automobilový průmysl, největšího uživatele systémů řízení kvality, je typické využívání strojového vidění i robotů. Ve většině případů strojové vidění podporuje práci robotu: identifikuje výrobek a jeho polohu a navádí robot při vykonávání výrobní operace.
 
Zapojení robotu do automatizovaného systému kontroly kvality představuje poněkud odlišný způsob spojení robotiky a strojového vidění. Využívá jej opět převážně automobilový průmysl a podle zkušeností z projektů realizovaných firmou FCC průmyslové systémy lze v automatizovaných systémech kontroly kvality podporovaných roboty rozpoznat dva základní směry, uvedené v dalších odstavcích.
 

Totální kontrola kvality hromadné produkce

 
Tyto systémy se v průmyslu již zcela zabydlely. Jsou využívány tam, kde je požadována totální kvalita a odběratel (většinou
automobilka) sankcionuje jediný vadný díl v dodávce statisíce kusů vrácením dodávky a penalizací.
 
Do kontroly kvality zde bývá zapojen robot nebo manipulátor, který je již součástí výrobního zařízení.
 
Typický příklad ukazuje obr. 1. Jde o totální kontrolu kvality kritických částí vstřikovaného plastového dílu. K automatizaci kontroly je využit manipulátor, který výlisek vyjímá z formy. Před položením na dopravníkový pás manipulátor výlisek „ukáže“ kameře. Pořízení dvou snímků, které jsou nezbytné ke spolehlivé kontrole kritického místa, a jejich vyhodnocení zaberou řádově stovky milisekund. Podle výsledku inspekce kamera aktivuje digitální výstup přivedený do řídicího systému manipulátoru. Bezvadný kus je položen na dopravník, který jej převeze k dalšímu zpracování, vadný kus manipulátor odloží do zmetků. Zavedení totální kontroly je v tomto případě nenáročná a relativně levná záležitost – spočívá v úpravě programu v manipulátoru a montáži jednoúčelového systému strojového vidění, typicky inteligentní (smart) kamery.
 

Řízení způsobilosti výrobního procesu

 
V tomto případě není účelem totální kontrola výroby, ale pořízení údajů nezbytných ke sledování způsobilosti výrobního procesu. Stabilizace způsobilosti výrobního procesu vyžaduje průběžné sledování a vyhodnocování mnoha znaků kvality, kterými jsou většinou statistické výsledky kontrolních měření. Ruční pořizování těchto měření v provozní metrologické laboratoři je v případě širokého sortimentu složitých výrobků časově i finančně nákladné. V mnoha případech se vyplatí zavést automatizovaný měřicí systém.
 
Obr. 2 ukazuje je ukázán takový měřicí systém vyvinutý společností FCC průmyslové systémy. Kamera je nesena robotem a pořizuje snímky, ze kterých systém strojového vidění vyhodnotí kvantitativní (rozměr) či kvalitativní (vadu tvaru) znak kvality. Výhodou systému je, že nevyžaduje vysoce kvalifikovanou obsluhu, operátor pouze upne výrobek do měřicího rámu a založí jej do stroje. Stroj sám určí, zda je skutečně správně vložen správný díl, a vykoná předepsaná měření. Výsledky uloží do databáze, která poskytuje podklady pro výpočet parametrů způsobilosti výrobního procesu. Skutečný přínos automatického měření vynikne v případě, kdy sortiment kontrolovaných dílů představuje desítky různých výrobků a na každém z nich je nutné vykonávat až desítky měření. Jediný stroj se soupravou univerzálních měřicích rámů a softwarem s databází poloh robotu a prováděných měření (což je v podstatě softwarový ekvivalent systému kontrolních plánů) dokáže pořídit všechny údaje potřebné pro kontinuální vyhodnocování způsobilosti výrobního procesu.
 
Jakékoliv další informace o systémech strojového vidění si mohou zájemci vyžádat v libovolné kanceláři firmy FCC průmyslové systémy.
 
Obr. 1. Totální kontrola kvality kritických částí vstřikovaného plastového dílu
Obr. 2. Automatický měřicí systém pro podporu řízení způsobilosti výrobního procesu