La produzione dei freni a disco per il settore automobilistico è un processo fisicamente impegnativo e complesso, che richiede sistemi di tracciabilità avanzati. Alber Gussbearbeitungs GmbH ha progettato un processo di finitura e test dei freni a disco interamente automatizzato, in grado di assicurare livelli qualitativi di eccellenza e di ridurre significativamente il carico di lavoro fisico per gli operatori. La visione artificiale integrata “dà gli occhi” al processo di movimentazione grazie a un moderno sistema di visione, che legge in modo affidabile i caratteri alfanumerici tramite il riconoscimento ottico dei caratteri (OCR).
Oggi i produttori di componenti per auto non si accontentano più di realizzare soltanto parti di precisione di altissima qualità. Molti componenti prodotti devono essere tracciati per garantire l’affidabilità dell’intero processo; per rispondere a questa esigenza, Alber ha adottato due sistemi di visione smart In-Sight® di Cognex per leggere i codici alfanumerici su freni a disco in rotazione. Questo approccio non solo aumenta la sicurezza del processo, ma solleva anche il personale dall’esecuzione di un’attività pesante dal punto di vista fisico.
Tempi difficili
I freni a disco delle auto pesano da 12 a 20 kg. Prima che Alber implementasse la tecnologia di visione artificiale Cognex, i dipendenti dovevano sollevare ripetutamente i dischi da una cassa in acciaio inox e posizionarli su postazioni diverse. Questo lavoro pesante comportava rischi per la salute del personale lungo la linea di produzione. Oggi non rappresenta più un problema, perché le operazioni di tornitura e fresatura delle fasi successive di finitura e controllo sono state completamente automatizzate.
Per automatizzare il processo, gli specialisti in automazione della CNC Automation Würfel GmbH, in collaborazione con esperti di elaborazione delle immagini di i-mation GmbH, hanno insegnato ad un robot Yaskawa Motoman MH50-35 come vedere.
Una vista acuta
Un sistema di visione In-Sight è stato installato direttamente sulla testa della pinza di presa. Grazie alla messa a fuoco automatica, all’acquisizione rapida delle immagini e all’illuminazione integrata, la smart camera completamente integrata identifica la posizione dei freni a disco depositati su un nastro trasportatore. La camera si allinea al diametro interno, poi i dati dell’immagine vengono inviati al controllo del robot in frazioni di secondo, consentendo ai magneti ad alte prestazioni di afferrare rapidamente i dischi.
Dopo aver preso il freno del disco, il primo passo è leggere i caratteri alfanumerici. Per eseguire questo passaggio, il robot inserisce il freno su un disco rotante. Un secondo sistema In-Sight legge i caratteri alfanumerici, aiutato dai LED rossi integrati che mettono i caratteri a fuoco. L’imager In-Sight line scan 1K ad alta velocità acquisisce i caratteri in rilievo, “trasformandoli” in pixel mentre il disco del freno compie due giri completi.
La lettura affidabile di caratteri in rilievo diversi tra loro è stata una delle sfide più impegnative per gli specialisti di visione artificiale di i-mation, perché il tipo di punzonatura può variare da un lotto di produzione all’altro. i-mation ha superato l’ostacolo adottando una procedura di teach-in guidata, passo dopo passo, che include tutte le varianti possibili. A semplificare ulteriormente il lavoro hanno contribuito lo strumento di elaborazione immagini OCRMax™ di Cognex, ad alte prestazioni per le applicazioni OCR, e il software In-Sight Explorer, facile da usare.
Posizionamento esatto
Dopo la lettura dei caratteri alfanumerici, seguono le fasi di finitura e ispezione, incluso bilanciamento e test sonoro. Infine, il robot crea pile di sei dischi ciascuna in una scatola di acciaio inossidabile, per poi chiuderla con una copertura in legno. La camera In-Sight del robot individua la posizione esatta grazie a una semplice croce nera.
Futuro al sicuro
Per Alber, il sistema completamente automatizzato di movimentazione dei freni a disco e i due sistemi di visione artificiale Cognex sono una novità assoluta: svolgono un ruolo chiave nell’automazione della linea produttiva e nel ridurre lo stress del personale.