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由视觉引导的机器人 - 首个自动化带耳螺母紧固应用的关键

Odyssey Machine Company

Industry:
汽车
    Location:
    Bowling Green, Ohio, USA
      Customer Objectives:
      • Enable robot to locate and identify parts along the manufacturing line
      • Perform quality control check on 8 variations of clutch housings
      • Find inspection system capable of accommodating a variety of parts and large variation among the parts
      Key Results:
      • Automated dangerous and difficult process of sawing off sprues and removing flash from aluminum clutch housings
      • Reduced manual labor and relocated operators to more proactive assignments
      • Isolated and identified key features to precisely determine the object's position
      Cognex Solution:

      由于上螺母器的尺寸和重量原因且需要在大约 40 秒内拧紧两个车轮上的螺母,从而使得拧紧和扭动用于将车轮固定到毂的带耳螺母成为一项非常困难的手动工作。如果知道带耳螺母的位置,机器人就可以轻易地确定上螺母器的位置以提供所需的扭矩。问题在于通常输送机只能将车辆置于大概位置,且车轮会随意旋转、倾斜和转动。因此,无视觉传感器的普通机器人根本无法找到螺母。Radix Controls 接受挑战,想要开发出一种可以在几秒内确定五个不同轴中的螺母位置的机器视觉应用,以满足周期时间的要求。

      视觉应用依靠两个 Cognex In-Sight® 5403 视觉系统来找到每个车轮的位置。康耐视的 PatMax® 图案匹配技术经过编程,可识别工厂中使用的每个车轮。并使用圆定位器工具来精确确定轴中心的位置。边界工具可检查轮辋中心的特征以确定车轮旋转的角度。拍摄第一张图像之后,激光器会在每个车轮上画一个十字。然后第一台激光器关闭,第二台激光器会从不同的角度画另一个十字,得到第二张图像。接着使用边界工具检查每张图像中的十字。十字的坐标会被传输到 Radix 编写的程序中,该程序将通过各个十字之间的差异计算车轮转动和倾斜的角度。

      然后,系统会将此信息传给 Fanuc 机器人的控制器。机器人会旋转其腕部使其与车轮倾斜和转动的角度保持一致,旋转上螺母器使其与车轮旋转的角度一致。接着机器人会引导上螺母器对准带耳螺母。转动上螺母器,只需几秒即可把螺母拧到合适的扭矩。

      该应用已实施了 18 个月,正常运作时间大于 99.6% (包括丢失轮胎和轮胎沾水等系统错误)。此应用的自动化可将两个工人从困难和压力较大的工作中解脱出来,使其可以从事更积极的工作。“据我们所知,这是首次成功利用机器视觉实现此应用的自动化。”Radix Controls Inc 公司的运营副总裁 Shelley Fellows 说道。

      The key to the success of this application is the ability of the Cognex In-Sight® vision system to flawlessly identify the part type and its precise location. The vision system and robot have paid for themselves in six months by allowing us to move the two operators to different positions within the company.

      ―Ron LeRoux, President
      Odyssey Machine Company
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