Simulation d’un processus d’assemblage à l’échelle avec collaboration d’un bras robotique et suivi par un système de vision pour le contrôle qualité

La recherche développe un modèle à grande échelle d’assemblage semi-automatique utilisant un cobot et un système de vision, évaluant la qualité, la représentativité du procédé, ainsi que les avantages et limites de cette simulation. Les développements récents incluent un assemblage semi-automatique avec cobots et systèmes de vision, permettant la détection en temps réel des anomalies, améliorant la qualité, la traçabilité et l’efficacité des procédés industriels. Un modèle d’assemblage semi-automatique à l’échelle avec la vision de Cobot démontre une intégration dans un environnement de fabrication éducatif moderne, améliorant l’efficacité, la précision et l’applicabilité dans de véritables procédés industriels.

Notre protocole combine cobots et vision dans un modèle réduit à l’échelle, permettant une évaluation éducative pratique de l’efficacité, de la précision et de la cohérence, dépassant les limites de la simulation traditionnelle ou de la pratique manuelle. Notre laboratoire se concentrera sur l’optimisation de la collaboration cobot-humain et le développement d’un système de vision avec un réseau de neurones pour résoudre les problèmes d’éclairage, améliorer la détection des défauts et la scalabilité vers les procédés industriels. Pour commencer, organisez tous les composants nécessaires à l’assemblage sur le plateau de ravitaillement, en les alignant selon la disposition désignée.

Entrez la séquence de programmation dans l’interface. Ensuite, attendez que le robot collaboratif lance la séquence d’assemblage en ramassant la partie inférieure de la boîte et en la transférant au point d’assemblage. Laissez le robot ramasser le ver et le placer dans la fente désignée à l’intérieur de l’assemblage.

Ensuite, le robot prend le pignon à vis sans fin et l’assemble sur le dessus de la boîte. Une fois le sous-ensemble robotique terminé, attendez que le bras robotique le transfère dans la zone d’assemblage manuel pour un traitement ultérieur par un opérateur. Dans la zone d’assemblage manuel, demandez à l’opérateur de ramasser le sous-ensemble et de poursuivre la construction en suivant l’ordre d’assemblage désigné.

À la fin de l’assemblage manuel, placez la pièce entièrement assemblée verticalement sur le plateau, en veillant à ce que la vis soit orientée vers l’arrière. Une fois sécurisé, le robot collaboratif place le produit près du capteur sur le convoyeur pour inspection par caméra. Pour l’évaluation de la forme du ver, après avoir sélectionné l’outil d’inspection, enregistrez une image de référence.

Cliquez sur l’icône de l’image de référence en haut à droite. Sélectionnez l’image d’enregistrement et cliquez sur exécuter pour capturer l’image. Pour la configuration des paramètres du pignon sans fin, sélectionnez l’option région du motif pour ajuster la zone de détection.

Choisissez la forme du polygone, délimitez le périmètre de la pièce, puis cliquez sur OK pour confirmer. Pour détecter les couleurs, sélectionnez l’option de région du motif pour affiner la zone autour du pignon à vis sans fin. Choisissez la forme du cercle, marquez le périmètre de l’engrenage sans fin et cliquez sur OK pour appliquer les modifications.

Ensuite, sélectionnez l’option de la région du masque pour exclure les zones indésirables de l’analyse. Choisissez la forme rectangulaire, contournez le bord rouge de la pièce, puis cliquez sur OK pour confirmer. Maintenant, activez l’interface logicielle depuis l’ordinateur et activez l’interrupteur en mode exécution.

Ensuite, sélectionnez l’icône utilitaire, cliquez sur l’option statistiques, et choisissez le type de graphique préféré, comme un graphique de tendance ou un histogramme, pour soutenir l’analyse qualitative basée sur les données par le nouveau gestionnaire de processus. L’histogramme de forme montrait une distribution normale centrée légèrement au-dessus de la valeur nominale, indiquant que le processus était sous contrôle statistique, bien que la plupart des parties étaient plus proches de la limite supérieure de spécification. Les indices de capacité de procédé ont révélé un fort alignement avec la limite inférieure de spécification, mais une capacité beaucoup plus faible proche de la limite supérieure, ce qui a conduit à une faible capacité globale du procédé.

Le graphique témoin montrait que les lectures initiales étaient instables en raison d’ajustements du système de mesure, suivies d’un cas aberrant au milieu de l’étape probablement causé par une pièce défectueuse, et se terminaient par une tendance stable dans les limites supérieures du contrôle. L’histogramme des couleurs a révélé que les mesures se regroupaient près des limites de tolérance, suggérant seulement une conformité marginale aux spécifications, et la présence de deux distributions asymétriques indiquait une instabilité du procédé. L’analyse des capacités pour la couleur a montré que le procédé était centré, car les valeurs CPU et CPL étaient similaires, mais une grande variabilité réduisait la capacité globale à un CPK de 0,539.

Le tableau de contrôle pour la couleur montrait une instabilité extrême avec une grande variation et des pannes fréquentes de contrôle tout au long du cycle de production.