Toutes les entreprises de fabrication de cellules d’inspection robotisées doivent être en capacité de concevoir et de produire des cellules d’inspection automatisée avec des solutions technologiquement innovantes qui soient fiables, simples et sûres à utiliser pour être compétitives. L’utilisation de solutions robotiques guidées par la vision optimise les processus de production et d’assemblage et est essentielle pour être compétitif sur le marché mondial actuel.
Basé en Italie, Tiesse Robot est un leader des processus d’automatisation industrielle et investit des ressources considérables dans la R&D, en particulier dans les systèmes de vision pour la robotique destinés à divers secteurs industriels. Cette entreprise utilise un logiciel de vision Cognex flexible et configurable pour réaliser un large éventail de tâches, notamment l’emplacement des pièces pour les applications robotiques guidées par la vision, la mesure et l’inspection des pièces, et qui est capable d’effectuer des contrôles dimensionnels et qualitatifs.
Maurizio Ravelli, directeur commercial de Tiesse Robot, explique : « Le marché des systèmes de vision évolue ; au lieu de la reconnaissance traditionnelle des pièces, il propose la vision 3D pour la manipulation de la pièce directement à partir du conteneur ou de la palette. Ce processus permet également l’ennoblissement, l’ébavurage et la finition des pièces. En outre, les entreprises développent des systèmes de vision avec des caméras linéaires et des sources de lumière laser pour le contrôle qualité des éléments et composants mécaniques des systèmes de sécurité (freins automobiles, etc.). En parallèle, le marché exige que l’usine réalise des mesures dimensionnelles sur les pièces qui quittent les unités d’usinage afin d’effectuer les corrections éventuelles sur les unités opérationnelles en temps réel. »
Robot Tiesse + solutions de vision Cognex
Pour offrir à ses clients des performances élevées, une fiabilité maximale et une simplicité d’utilisation, Tiesse Robot a développé une plateforme de vision artificielle basée sur le logiciel Cognex VisionPro. VisionPro Ces bibliothèques sont hautement adaptables aux exigences des clients.
La plateforme offre une large gamme de fonctionnalités et une indépendance matérielle en termes de choix de caméra, ce qui facilite la personnalisation du système par application. Et pour résoudre le problème fréquent de localisation d’objets complexes avec des positions de pièces variables lorsqu’ils arrivent sur un convoyeur, Tiesse a conçu un système capable de reconnaître une pièce, quelle que soit sa position.
Facilité d’utilisation
Pour rendre le système aussi simple que possible à utiliser et à gérer pour les opérateurs de production, Tiesse a équipé le système de vision d’une interface conviviale et interactive multilingue (italien, anglais, français, allemand et japonais). Les variations environnementales telles que l’éclairage sont un problème standard. Pour relever ce défi, le facteur clé est le large portefeuille d’outils de vision Cognex comprenant : PatMax®, PatFlex®, PatInspect®, des outils d’étalonnage et de mesure non linéaires et l’outil de guidage de robot avec une capacité XYZ. Outre ces fonctionnalités, l’assistance et la reprogrammation du système peuvent également être assurées via un accès à distance.
Articles blancs—assemblage de pièces pour lave-linge
Le groupe Tiesse Robot a produit une cellule d’inspection pour le montage automatisé des bouchons et des rouleaux coulissants des vannes de lave-linge avec l’assistance de deux robots programmés avec le logiciel Cognex VisionPro. La cellule se compose d’un magasin de palettes pour les pièces à monter, d’un poste de mesure avec caméra à distance pour les centres des trous, d’un poste d’installation des bouchons, d’un plateau tournant pour l’installation et le rivetage des boulons de rouleaux ainsi que de deux robots Kawasaki qui manipulent les pièces entre les différents postes et préparent le pré-assemblage du rouleau sur le plateau tournant.
Les caractéristiques spéciales de la cellule comprennent la production en mode aléatoire, la correction des erreurs dans l’espacement des trous pour assurer un ajustement correct des bouchons et l’insertion des boulons de fixation des rouleaux. Toutes les actions sont contrôlées par un PC qui gère les détails du produit, les données et les paramètres du système, les réglages, l’affichage de l’état de l’usine, le rapport de production quotidien et les alarmes.
Le robot effectue un cycle de mesure de la hauteur de la palette transportant les pièces au moyen d’un capteur de distance monté sur le bord, puis encadre et reconnaît le contour du profil avec la caméra distante. À la fin de la procédure, il transporte la pièce jusqu’au poste de montage du bouchon. Le système obtient ensuite un code qui dicte la séquence d’insertion et le type de rouleau pour que le poste du plateau tournant termine l’assemblage. Enfin, il est déposé sur la palette de produits finis.
Îlot de raffinage automatisé pour les pièces de fonderie
Un autre exemple intéressant de cellule d’inspection automatisée est l’utilisation de robots anthropomorphiques équipés de la vision (jusqu’à une capacité de 500 kg) pour ennoblir et terminer les pièces de fonderie moyennes et grandes.
L’opérateur place les pièces de fonderie sur un dispositif de transport doté d’obturateurs roulants et le logiciel Cognex VisionPro transmet le code au robot qui indique l’orientation de la pièce qui arrive. La caractéristique spéciale de cette cellule est la présence d’un deuxième système de vision qui, avec l’utilisation de capteurs, définit la position exacte des pièces de fonderie dans les plans X, Y, Z. Ces méthodes montrent qu’il est possible de déterminer les positions des zones d’usinage au moyen de systèmes de vision, quelles que soient les tolérances de forme et sans aucune exigence de positionnement précis de la pièce dans l’outil. En pratique, le logiciel de vision fournit les conditions pour recréer les lignes d’usinage avec leurs vecteurs d’orientation, permettant ainsi au robot d’être positionné avec précision.
Cellule d’inspection pour la finition des sièges : gère jusqu’à 32 codes de produits différents
Une application supplémentaire des robots et des systèmes de vision concerne une installation pour la finition des dossiers en plastique des chaises de bureau et leur installation avec des inserts métalliques pour fixer le siège au châssis de la chaise.
La cellule d’inspection est située en aval d’une presse qui appose huit codes de produit différents de façon aléatoire. Pour gérer la production aléatoire, le logiciel Cognex VisionPro a été intégré à l’îlot, ce qui permet de gérer jusqu’à 32 codes de produits différents sans modifier la vitesse ou la flexibilité.
Le système relève également le défi des différents retraits de produits en raison de changements de forme ou de temps d’usinage variables dans la phase de pressage.
Le cycle de chaque robot comprend le prélèvement de la pièce qui arrive sur le convoyeur, dans la position et l’orientation calculées par le système de vision, ainsi que l’inspection visuelle pour vérifier les dimensions, le placement séquentiel de tous les inserts en fonction de la position mesurée par le système de vision et la dépose du produit fini sur le convoyeur de retrait.
Usinage
Pour compléter ce bref aperçu des applications réalisées par les robots guidés par la vision, une usine robotisée pour l’usinage mérite une mention spéciale.
Les robots conçus pour l’outillage sont équipés d’un système de vision capable de reconnaître la pièce. La solution se compose de divers systèmes d’alimentation en pièces en fonction du taux de production et des dimensions des pièces ainsi que de leur logistique de mouvement.
La cellule d’usinage peut alors être équipée d’une alimentation et d’un chargement entièrement automatisés. Dans les centres de travail entièrement automatisés, les pièces sont positionnées par des bandes transporteuses et/ou des palettes dans une macrozone 3D. Le robot identifie ensuite la pièce à l’aide de la technologie PatMax de Cognex pour mesurer les coordonnées spatiales XYZ et angulaires. De plus, les outils d’étalonnage non linéaires Cognex permettent d’éliminer complètement toute erreur d’étalonnage, ce qui permet d’obtenir une performance, une fiabilité et une efficacité élevées à un coût compétitif.
L’utilisation de systèmes de vision dans les processus d’automatisation est une technologie en développement continu dotée d’un fort potentiel futur avec des applications et des projets auxquels Cognex et Tiesse sont prêts à faire face compte tenu de leur expérience et de leurs recherches constantes dans le domaine.