System wizyjny na zrobotyzowanym stanowisku lutującym

System automatycznego lutowania składa się z:

1. Szafy sterowniczej, zawierającej:

• sterownik SIEMENS,
• kontroler robota.

2. Panelu operatorskiego firmy SIEMENS (obsługuje maszynę).
3. Panelu operatorskiego COGNEX (obsługuje system wizyjny).
4. Robota scara firmy Janome.
5. Zautomatyzowanej szuflady z gniazdami do lutowania.
6. Stacji lutowniczej.
7. Wieży sygnalizacyjnej.
8. Pojemnika na wadliwe części.

Na system wizyjny składają się elementy:

1. Kamera Cognex.
2. Obiektyw Fujinon.
3. Oświetlacze ledowe Turck.
4. Panel operatorski Cognex VisionView.

Zastosowana w systemie kamera wyposa­żona jest we własną jednostkę oblicze­niową oraz posiada wbudowane algorytmy typu PatMax, które pozwalają na szybkie i pewne rozpoznawanie wzorców o różnej skali. Kamera ma 2 wejścia i 2 wyjścia prze­kaźnikowe oraz port PoE. Do zestawu wybrano obiektyw o rozdzielczości 1 Mpx, ogniskowej 25mm i polu obrazowania 1/1.8 cala. System uruchamia się samoczynnie wraz z zasileniem szafy sterowniczej. Kamera ma własną jednostkę przetwarzania obrazu i może działać bez komputera wizualizują­cego jej pracę. Kamera komunikuje się z sterownikiem za pomocą sieci profinet. Sterownik wyzwala kamerę, moni­toruje jej cykl pracy i czeka na sygnał gotowości do wykonania zdjęcia.

Wraz z sygnałem wyzwolenia kamery wysyłane są następujące dane:

• Rodzaj płytki VW lub PSA;
• Kolejność zdjęcia przed lutowaniem lub po lutowaniu;
• Identyfikator gniazda (lewe lub prawe).

Zdjęcie jest wyzwalane po wjeź­dzie gniazda lutowniczego do środka maszyny i osiągnięciu przez robota pozycji zdjęcia.

Kamera przetwarza zdjęcie w następujących krokach:

• Znalezienie wzorca klapki przytrzymującej przewody;
• Przesunięcie regionów poszukiwania przewodów zgodnie z położeniem klapki;
• Sprawdzenie zgodności kolorów z kolorami wzorcowymi;
• Znalezienie wzorca karty ceramicznej;
• Dopasowanie pól sprawdzenia obecności przewodów;
• Sprawdzenie, czy przewody znajdują się na poletkach (metodą kontrastu);
• Sprawdzenie, czy płytka nie jest już przylutowana, (poprzez binaryzację obszaru);
• Sprawdzenie, czy przewody nie wystają poza pole lutownicze;
• Sprawdzenie, czy przewody nie są za płytko (metodą kontrastu).

Jeżeli wszystkie powyższe warunki są spełnione robot rozpoczyna lutowa­nie i zapisywany jest obraz pól lutowniczych celem dalszego przetwarzania obrazu.

Po lutowaniu, system wizyjny sprawdza czy pojawił się lut a kamera wykonuje nastę­pujące działania:

• znalezienie wzorca płytki i odpowiednie obrócenie regionu porów­nania pól lutowni­czych;
• porównywanie zdjęcia pól lutowniczych przed i po lutowaniu.

Zapisany obraz pól lutowni­czych jest odpowiednio orientowany i porównywany z aktualnym widokiem. Po otworzeniu pokrywy zapala się lampka statusowa. Kolor zielony oznacza, że cześć jest przylutowana poprawnie. Jeśli lampka sygnalizuje kolor czerwony oznacza to, że część jest przylutowana niepoprawnie i należy ją wyrzucić. Jeżeli część nie zostanie wyrzucona maszyna nie przylutuje następnej części.

Zastosowanie nowoczesnego stanowiska do kontroli wizyjnej pozwoliło na obniżenie kosztów i przyśpieszenie procesu lutowania.