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Une pièce à la fois

Un système de vérification de fabrication automobile à transition rapide fondé sur la bibliothèque d'imagerie Matrox et sur la carte d'acquisition Matrox Meteor-II

Sur les lignes de montage conventionnelles, la production de masse des pièces était de mise. Ces importants lots de production impliquaient l'installation et la configuration complètes de procédures de fabrication et de vérification. Ce n'est plus toujours le cas à l'heure actuelle. Au sein de l'industrie automobile, plus particulièrement, des lots de production aussi modestes qu'un seul exemplaire sont fréquents. Cette nouvelle norme de fabrication a exigé des modifications considérables dans les procédures de montage et de vérification, posant simultanément des problèmes particuliers aux architectes des systèmes de vision industrielle.

Entrez dans l'univers des solutions de vision Avalon. Il y a quatre ans de cela, la société basée à Lithia Springs, (Atlanta) Géorgie, a commencé le développement d'un nouveau système de vérification pour s'adapter à ces changements. Explications de Bill Nicol, VP, Ventes & Marketing. " Nos clients de l'industrie automobile nous ont expliqué qu'ils enverraient séquentiellement plusieurs produits vers une ligne de montage commune. " Ce concept d'assemblage de différentes pièces sur une ligne de montage commune selon un ordonnancement séquentiel est l'une des exigences principales d'une technique de production automobile connue sous le nom de In-Line Vehicle Sequencing (ILVS). La mise en oeuvre de cette nouvelle procédure de montage complique la tâche de l'opérateur, car la ligne de montage doit être configurée pour chacune de pièces assemblées. En outre, une technologie de vérification automatisée est nécessaire pour réduire les erreurs d'assemblage des pièces.

La QualityStation associée à PlantVision 7 d'Avalon en est le résultat. La QualityStation est un système de vision doté d'une architecture E/S pilotée par les événements qui permet à un programme actif de s'adapter à différents modèles de produit. La configuration relative à chacun des produits est stockée sous forme d'événement dans la QualityStation. Lorsque le contrôleur reçoit un signal d'entrée identifiant l'événement, il exécute les critères de vérification correspondants. La QualityStation " simplifie considérablement l'acquisition de données SPC [Statistical Process Control] et le reporting comparativement à l'exécution de programmes différents pour chaque modèle de produit, " ajoute M. Nicol.

Le système

Le personnel de production configure la procédure de vérification par l'intermédiaire d'un écran d'interface tactile pour la pièce à assembler. Une fois la pièce assemblée, un signal de déclenchement active les caméras. Un code-barre est lu par un scanneur distinct, qui indique au système quelle pièce vérifier. A l'aide des images acquises par les caméras, la pièce est ensuite vérifiée selon les procédures spécifiées par le technicien de production. Cette vérification comprend la localisation, le comptage et la mesure.

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PlantVision 7 est le composant logiciel du système. Les procédures présentées sur l'écran d'interface tactile, appelé SmartWindows, utilisent les modules de traitement de la bibliothèque d'imagerie Matrox (MIL). SmartWindows offre une interface conviviale pour des tâches de vérification complexes. Par exemple, l'outil de recherche de modèle utilise les fonctions de correspondance de modèle pour identifier des caractéristiques spécifiques. L'outil de localisation utilise les fonctions d'analyse de particule et d'histogramme pour déterminer le centre de l'objet en cours de vérification afin de le mesurer. Les cartes d'acquisition Matrox Meteor-II sont connectées aux caméras (jusqu'à vingt-quatre) pour acquérir les images nécessaires à la vérification. Tous les résultats des procédures d'inspection, notamment les données d'images, sont consignés dans la base de données ProcessRx SPC, accessible par Internet.

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L'équipe de conception du contrôleur QualityStation et du logiciel PlantVision a d surmonter plusieurs difficultés au cours du développement. Pour commencer, la HMI (interface humain-machine) devait supporter différents types d'entrées, notamment les codes-barres, le protocole Ethernet et des interfaces série. Ensuite, la base de données du Contrôle de processus statistique (SPC) devait supporter de grandes quantités de données d'images (issues de plusieurs caméras) tout en étant accessible à distance. Enfin, l'importante cellule de vérification ouverte exigeait des éclairages spéciaux ; les portes, les fenêtres de toiture et les grues de l'usine sont susceptibles de créer des ombres. Une caméra NIR (near infrared) nommée NightHawk a été développée à partir des composants de caméra disponibles et personnalisée pour répondre aux besoins en termes de zoom, de mise au point et d'ouverture électriques.

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Le futur vu par Avalon

A l'heure actuelle, une douzaine de systèmes QualityStation sont opérationnels, parmi lesquels des applications automobiles ILVS à Detroit et à Monterey, Mexique. Selon le président directeur général Ed Kachnic, Avalon Vision Solutions prévoit d'intégrer des outils SmartWindow supplémentaires pour incorporer les modules OCR et de Recherche de modèles géométriques de la MIL. Avalon souhaite utiliser le module OCR pour lire les étiquettes des différentes gammes de produits. Grâce au module OCR de la MIL, la lecture des numéros de modèle sur les pièces pourrait être effectuée sans capteur supplémentaire. Des études sont également en cours d'élaboration pour utiliser la Recherche de modèles géométriques dans le cadre des procédures de vérification ; M. Kachnic pense qu'il existe plusieurs applications utilisateur final adaptées à la Recherche de modèles géométriques.

Qu'est ce qui a décidé Avalon à utiliser les produits Matrox Imaging ? A la suite d'une étude des différents produits du marché, M. Kachnic a déterminé que les produits Matrox étaient aussi performants que ceux proposés par d'autres sociétés, mais que leur prix était plus avantageux. Nos produits économiques et nos compétences techniques ont répondu aux attentes d'Avalon. M. Kachnic ajoute, " Nous avons trouvé qu'il était plus facile de travailler avec la société Matrox. A notre avis, Matrox représentait le meilleur choix. "

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