Method Article

Simulatie van een geschaald assemblageproces met samenwerking van een robotarm en monitoring via een vision-systeem voor kwaliteitscontrole

DOI:

10.3791/68888

August 29th, 2025

In This Article

Summary

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Hier presenteren we een protocol voor de simulatie en monitoring van een geschaald semi-geautomatiseerd assemblageproces, door de samenwerking van een collaboratieve robot en verificatie via een computervisiesysteem voor kwaliteitscontrole.

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dit protocol beschrijft de semi-geautomatiseerde simulatie van een geschaalde productielijn voor het samenstellen van een educatieve wormwielset, met behulp van een collaboratieve robotarm en een computervisiesysteem om de productkwaliteit te bewaken door twee hoofdcriteria te evalueren: vorm en kleur. Het doel van deze studie is het genereren van consistente en betrouwbare gegevens om de capaciteit, stabiliteit en conformiteit van het proces te beoordelen volgens de specificaties van de klant. Het protocol biedt een duidelijk methodologisch kader voor het verzamelen en analyseren van belangrijke indicatoren door middel van statistische procescontrole (SPC), met behulp van capaciteitsindices, zoals procescapaciteit (Cp), procescapaciteitsindex aangepast voor centrering (Cpk), bovenste procescapaciteit (Cpu) en lagere procescapaciteit (Cpl), en grafische hulpmiddelen zoals histogrammen en controlegrafieken. Deze maken het mogelijk om afwijkingen en trends in kritieke productkenmerken te identificeren. De resultaten van de vormevaluatie geven aan dat het geautomatiseerde proces onder statistische controle staat, hoewel met een neiging naar de bovenste specificatielimiet, wat suggereert dat het procesgemiddelde moet worden aangepast. Daarentegen onthult de kleurevaluatie een grotere variabiliteit, een laag vermogen (Cpk = 0,539) en wijst het op een externe controle, wat wijst op instabiliteit die onmiddellijke corrigerende maatregelen vereist. Op basis van deze bevindingen wordt aanbevolen om corrigerende maatregelen te nemen om de kleurvariabiliteit te verminderen, zoals een strengere controle van invoer, standaardisatie van lichtomstandigheden en herziening van operationele methoden. Over het algemeen versterken de resultaten het belang van de integratie van geautomatiseerde technologieën met statistische tools zoals SPC om kritieke afwijkingen te identificeren, processen te optimaliseren en productconformiteit te garanderen. Deze synergie tussen automatisering en statistische analyse vormt een belangrijke pijler om het concurrentievermogen te behouden in steeds veeleisender wordende industriële omgevingen. Daarnaast biedt dit protocol een solide basis voor het doorvoeren van verbeteringen in echte productielijnen.

Introduction

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De snelle vooruitgang van automatisering in industriële processen heeft geleid tot een aanzienlijke transformatie in productiesystemen. Deze evolutie heeft kritieke gebieden aanzienlijk verbeterd, waaronder operationele efficiëntie, kostenbesparingen, processtandaardisatie en optimalisatie van de productkwaliteit1. In deze context heeft technologische vooruitgang geleid tot de implementatie van complexere en gespecialiseerdere oplossingen, die in staat zijn om te voldoen aan de eisen van een steeds flexibelere, preciezere en aanpasbare productie2.

Een van de b....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dit document schetst het simulatieprotocol dat is ontworpen om een geschaald productieproces semi-automatisch te repliceren met behulp van een collaboratieve robotarm. Het proces wordt gemonitord om te controleren of de assemblage correct is voltooid of fouten bevat. Het protocol is gestructureerd in twee hoofdfasen: i) uitvoering van de bewerkingen die nodig zijn om de assemblage uit te voeren met behulp van de robotarm (secties 1-3); ii) configuratie van het computervisiesysteem dat wordt gebruikt om het geassembleerde onderdeel te bewaken en te verifiëren (secties 4-8).

1. Initiële montagevoorwaard....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dit document presenteert een protocol voor de semi-geautomatiseerde simulatie van een schaalmodel van een productieproces met behulp van een collaboratieve robotarm. De kwaliteit van het eindproduct wordt geëvalueerd door middel van een computervisiesysteem dat kritieke kenmerken van de assemblage inspecteert.

Een essentieel hulpmiddel voor het identificeren en analyseren van mogelijke storingen in een productieproces is Statistical Process Control (SPC), dat .......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

In de huidige competitieve wereldmarkt zijn continue verbetering en aanpassingsvermogen essentieel voor een bedrijf om zijn concurrentievermogen te behouden en zijn voortbestaan te verzekeren. Daarom is het van cruciaal belang om de verwachtingen van de klant te overtreffen door consequent kwaliteitsproducten op tijd en tegen concurrerende kosten te leveren29.

Geschaalde simulatie van productieprocessen, met behulp van geavanceerde tech.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De auteurs hebben geen belangenconflicten te onthullen.

Acknowledgements

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dit artikel wordt ondersteund door het Nationaal Polytechnisch Instituut (Instituto Politécnico Nacional) van Mexico via project nr. 20250776, gesubsidieerd door het Secretariaat van Onderzoek en Postdoctoraal (Secretaría de Investigación y Posgrado), Secretaría de Ciencia, Humanidades, Tecnología e Innovación (SECIHTI). Extra steun is ontvangen via de beurs die is toegekend met CVU-1145035 door Secretaría de Ciencia, Humanidades, Tecnología e Innovación (SECIHTI). Verder wordt dit artikel ook ondersteund door de Metropolitan Autonomous University (Universidad Autónoma Metropolitana) van Mexico via Project SI004-20. Dit onderzoek maak....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Collaborative robotic armUniversal Robot UR3 model (CB-3 UR3)
Conveyor beltGamalier A conveyor belt measuring 30 x 150 cm
Photoelectric sensorOMRONE3F2-DS10B4-N 
Vision systemKeyenceCV-X-300 

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Broday, E. E. The evolution of quality: from inspection to quality 4.0. Int J Qual Serv Sci. 14 (3), 368-382 (2022).
  2. Galindo-Salcedo, M., Pertúz-Moreno, A., Guzmán-Castillo, S., Gómez-Charris, Y., Romero-Conrado, A. R. Smart manufacturing applications for inspection....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Robotic Arm CollaborationVision System MonitoringQuality Control AutomationStatistical Process ControlProcess Capability IndicesCollaborative Robot AssemblyComputer Vision InspectionControl Chart AnalysisShape EvaluationColor Evaluation

Related Articles