Method Article

Моделирование масштабного процесса сборки с помощью роботизированной руки и мониторинга с помощью системы машинного зрения для контроля качества

DOI:

10.3791/68888

August 29th, 2025

In This Article

Summary

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

В этой статье мы представляем протокол для моделирования и мониторинга масштабированного полуавтоматического процесса сборки с помощью коллаборативного робота и проверки с помощью системы компьютерного зрения для контроля качества.

Abstract

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

Этот протокол описывает полуавтоматическое моделирование масштабированной производственной линии для сборки учебного червячного редуктора с использованием коллаборативного роботизированного манипулятора и системы компьютерного зрения для мониторинга качества продукции путем оценки двух основных критериев: формы и цвета. Целью данного исследования является получение согласованных и надежных данных для оценки возможностей, стабильности и соответствия процесса спецификациям заказчика. Протокол обеспечивает четкую методологическую основу для сбора и анализа ключевых показателей с помощью статистического управления процессами (SPC) с использованием индексов возможностей, таких как возможности процесса (Cp), индекс возможностей процесса, скорректированный на центрирование (Cpk), верхняя способность процесса (Cpu) и нижняя способность процесса (Cpl), а также графические инструменты, такие как гистограммы и контрольные диаграммы. Это позволяет выявлять отклонения и тенденции в критических характеристиках продукта. Результаты оценки формы свидетельствуют о том, что автоматизированный процесс находится под статистическим контролем, хотя и с тенденцией к верхнему пределу спецификации, что указывает на необходимость корректировки среднего значения процесса. Напротив, оценка цвета показывает большую изменчивость, низкую способность (Cpk = 0,539) и точки вне контроля, указывающие на нестабильность, требующую немедленных корректирующих действий. На основании этих выводов рекомендуется принять корректирующие меры для уменьшения изменчивости цвета, такие как более строгий контроль входных данных, стандартизация условий освещения и пересмотр методов работы. В целом, полученные результаты подтверждают важность интеграции автоматизированных технологий со статистическими инструментами, такими как SPC, для выявления критических отклонений, оптимизации процессов и обеспечения соответствия продукции требованиям. Эта синергия между автоматизацией и статистическим анализом является ключевым элементом для поддержания конкурентоспособности во все более требовательных промышленных условиях. Кроме того, этот протокол обеспечивает прочную основу для внедрения улучшений в реальные производственные линии.

Introduction

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

Стремительное развитие автоматизации промышленных процессов привело к существенной трансформации производственных систем. Эта эволюция привела к значительному улучшению критических областей, включая операционную эффективность, экономию затрат, стандартизацию процессов и оптимизацию качества продукции1. В этом контексте технологический прогресс привел к внедрению более сложных и специализированных решений, способных удовлетворить требования все более гибкого, точного и адаптируемогопроизводства.

Одним из наиболее значительных достижений в эту новую индустриальн....

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

Protocol

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

В этом документе описывается протокол моделирования, предназначенный для полуавтоматического воспроизведения масштабного производственного процесса с помощью коллаборативной роботизированной руки. Процесс контролируется, чтобы проверить, была ли сборка выполнена правильно или содержит ошибки. Протокол состоит из двух основных этапов: i) выполнение операций, необходимых для выполнения сборки с помощью роботизированной руки (разделы 1-3); ii) конфигурация системы компьютерного зрения, используемой для мониторинга и верификации собранного компонента (разделы 4-8).

1. Исходное условие сборки

....

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

Results

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

В этом документе представлен протокол полуавтоматического моделирования масштабированной модели производственного процесса с использованием коллаборативной роботизированной руки. Качество конечного продукта оценивается с помощью системы компьютерного зрения, которая проверяет критические особенности сборки.

Важным инструментом для выявления и анализа потенциальных сбоев в производственном процессе является статистическое управление процессом (SPC), которое осн.......

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

Discussion

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

На сегодняшнем конкурентном глобальном рынке постоянное совершенствование и адаптивность имеют важное значение для поддержания конкурентоспособности компании и обеспечения ее выживания. Поэтому крайне важно превзойти ожидания клиентов, постоянно поставляя качественную продукцию в срок и по конкурентоспособным ценам29.

Масштабное моделирование производственных процессов с использованием передовых технологий, таких как коллаборативные роб.......

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

Disclosures

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

У авторов нет конфликта интересов, который можно было бы раскрыть.

Acknowledgements

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

Эта статья подготовлена при поддержке Национального политехнического института (Instituto Politécnico Nacional) Мексики в рамках проекта No 20250776, предоставленного Секретариатом исследований и аспирантуры (Secretaría de Investigación y Posgrado), Secretaría de Ciencia, Humanidades, Tecnología e Innovación (SECIHTI). Дополнительная поддержка была получена в виде стипендии, предоставленной CVU 1145035 Secretaría de Ciencia, Humanidades, Tecnología e Innovación (SECIHTI). Кроме того, эта статья также поддержана Столичным автономным университетом (Universidad Autónoma Metropolitana) Мексики в рамках проекта SI004-20. Кроме того, это ис....

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

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Совместная роботизированная рукаУниверсальный робот  Модель UR3 (CB-3 UR3)
Конвейерная лентаGamalier Конвейерная лента размером 30 x 150 см
Фотоэлектрический сенсорОМРОНE3F2-DS10B4-N 
Система зренияКейенсCV-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