Metal Sac Üzerinde Boyut Ölçümü, Kenarlarda Darbe ve Yırtık Kontrolleri

Türkiye’de üretimini yapan otomotiv devlerinden olan Hyundai, araç saclarının pres anında kalite kontrolünün yapılması için MAVIS’i seçti.

Geçtiğimiz aylarda İzmit’teki otomotiv firması Hyundai’de yeni kameralı sistemimizi kurduk. Başarılı şekilde yaptığımız kurulumdan sonra 2. proje için de görüşmelere başlandı.

%100 kontrollü çalışan sistemimizde 10’dan fazla sac tipi için ölçüm kontrolleri yapıyoruz.

hyundai1hyundai3hyundai2

Üretim anında görüntüler yukarıdaki gibi temiz gelmiyor tabi, bunlar, bazı filtreler ve işlemlerden geçtikten sonraki görüntüler.

Normal şekilde üretim anında, metal saclar, konveyör üzerinden akar ve robot ile alınarak pres baskı makinesine girer. Robot parçayı almadan hemen önce bizim ölçüm kontrollerini yapmamız ve OK-NG(not good) sonucunu sisteme vermemiz gerekmektedir. Robotun durmadan pres’i beslemesi gerektiği için, bizim yapacağımız kontrollerin robota bekleme yaptırmayacak şekilde çok hızlı yapması gerekiyor. 2 parça üretimi arası 6-7 saniye sürmektedir. Ancak bizim kontrolleri bitirip çıkış vermemiz için 0.5-1 saniye zamanımız var ve tabi ki bunu yapabiliyoruz.

Sistem Bileşenleri

  • Kontrol edilecek alan geniş olduğu için (4 metreye yakın), birden fazla kamera ile bakıp, daha sonra görüntülerini birleştirmeye karar verdik. Ayrıca kameralar yaklaşık 5m yukarıya monteli.
  • Hareket halinde görüntü alınacağı için de Line Scan özellikli kameraları kullandık.
  • Kameralar USB 3.0 hızında çalışmakta, oldukça hızlı veri aktarım söz konusu.
  • Kameralar preslerin içinde ancak bilgisayar dışarı olduğu için, fiber optik kablolarla kameralara uzatma sağladık. Yaklaşık 15m uzaktan USB 3.0 ile hiç sorunsuz veri aktarımı yapabildik.
  • Görüntü işleme kısmını HALCON 13 ile yaptığımız için process zamanımız da çok kısa sürüyor 🙂
  • Aydınlatma olarak da çizgi ışık verecek yaklaşık 5m uzunluğunda led aydınlatma kullandık.
  • Sacların gelişini anlayacak ve tetik verecek şekilde uygun sensörler kullandık.
  • Bilgisayar ile hattın PLC’si arasında haberleşmeyi sağlacak arabirimler yazıldı, dijital input/output modülümüz kullanıldı.

Programın Çalışma Yöntemi ve İşleyişi

Sac konveyör üzerinde akarken, hareket halinde yani akış esnasında 4 adet kamera ile görüntüsü alınır. Bunlar birleştirilip, sac metalin bütün görüntüsü elde edilir. Bütün ölçümsel kontrolleri yapılır. En ve boy, açısal dönüklük, üzerinde fazla parça kalmış mı, bir yerinden kesik mi gelmiş, eksik bölgesi var mı, kenarlarında çizik vuruk göçük darbe olmuş mu kontrolleri hızlıca yapılır.

Kontrol sonucu OK ise devam edilir, Not Good ise sistemin durdurulması amacıyla output sinyal verilir. Ayrıca görsel ve sesli olarak ikaz uyarıları verilir.

Program kayıt tutma, raporlama, hatalı ürünü takip edebilme vs. özelliklerine sahiptir.

Genel Kontroller

  • Ebat kontrolleri, en ve boy olarak
  • Açısal dönüklük ve yön kontrolü
  • Kenarlarda vuruk, çizik, darbe kontrolü

Opsiyonel Kontroller

  • Yüzeyde çizik kontrolü
  • Pres kalıbına zarar verebilecek parazit olabilecek şekilde yüzey üzerinde fazla parça kalmış mı
  • Kenarlarda çapak kontrolü

Sistemin Getirileri

  • İnsan gözüyle yapılamayacak kadar hızlı kontrol imkanı
  • Hassas şekilde milimetrik kontrollerin olması
  • Hatalı ürünlerin otomatik olarak ayırt edilmesi
  • Sonuçların değerlendirilebilmesi, makine veriminin hesaplanması
  • Kalıba hatalı ürün gönderilmesinin önüne geçilir ve kalıba zarar verilmez
  • Operatöre, zamana, kişiye bağlı olmayan 7/24 çalışabilen kalite kontrolünün sağlanması

hyundai ekran

Sızdırmazlık Sonrası Varlık ve Pozisyon Kontrolü

Kros Otomotivde, sızdırmazlık testi yapılan masada, kameralı varlık ve pozisyon kontrolü yapan uygulamamızı devreye almak için yağmurlu ve güneşli bir günde Kütahya’ya geldik.

Kütahya Organize Sanayi Bölgesinde yer alan Kros Otomotivde, kurulu 5. sistem olan 2H0 test masası çalışmalarına başladık. Aynı anda, 6. sistemin ön çalışması yapıldı ve hatta önem derecesinin daha yüksek olmasından dolayı 6. sistemin kurulumunun daha öne çekilmesi kararlaştırıldı. Tek bir firmada kurulu 6 sistem ile – toplam 18 kamera – kendi rekorumuzu da kırmış olduk. Gerçi Mavis olarak, kurulum yaptığımız yerlerde genelde 1 defadan daha çok kurulum yapmış olmakla övünmekteyiz. Bu durum, müşteri tarafında iyi kabul gördüğümüzün ve genel bir memnuniyetin olduğu şeklinde yorumlanabilir.

Bugünkü çalışmamıza dönersek;

Çalışmalar, ECOM mühendislik tarafından basınçlı hava testleri ile sızdırmazlık testi yapılan masalarda, sızdırmazlık sonucu OK ise, alınan sinyalin kameralı sistemi tetiklemesi ve varlık / pozisyon kontrollerinin yapılarak, tüm parçalar OK ise, barkod üretilmesi esasına göre çalışmaktadır.

  • ECOM mühendislik Necati Bey ile birlikte, İstanbul Tuzla’da masaların kameralı kontrole uygun olarak tasarımı yapıldı. Kamera yerleri, zemin malzemeleri, her bir ürünün tutturulacağı yerler özenle seçildi.
  • ECOM Mühendislik tarafında masa montajının ve testlerin yapılmasından sonra, masa Kütahya’ya gönderildi.
  • Kütahya Kros Otomotiv’de masa fabrika içine yerleştirildi. Elektrik, basınçlı hava bağlantıları ve testleri yapıldı.
  • Kameralı Kontrollere geçilme aşamasında, Mavis olarak Kütahyaya gidildi. Kameralar; daha önceden belirlenmiş pozisyonlara daha hassas olarak sabitlendi.
  • Kalite Kontrol bölümünden, kontrol edilecek parçaların listesi, CAD çizimleri alındı
  • İstenenler kağıt ve PC üzerinde netleştirildikten sonra, Mavis VYP programına uyarlandı.
  • Barkod tasarımı yapıldı (Kros Otomotiv kurumsal tasarımına uygun, siyah zemin üzerine beyaz karakterlerle yazılarak)
  • Sistemi devreye almak adına ilk testlere başlandı…

Yukarıdaki resimde, kontrol edilmesi gereken tüm bileşenler belirtilmiştir. (Resme tıklayarak daha detaylı görüntülenebilir)

Aynı masada, birbirine benzer fakat farklılıklar gösteren diğer ürünler de kontrol edilmektedir.

Camera Trigger vs. IO Trigger

Kameralı kontrol sistemlerinde kontrolün belirli bir tetik sinyali ile yapılabilmesi için 2 yol vardır.

  1. Tetik sinyali direk olarak kameraya girilir
  2. Tetik sinyali bir IO kart yardımıyla bilgisayara girilir

1. yöntemin avantajları :

  • IO Kart gibi ilave bir donanıma ihtiyaç olmaması
  • Kablolama sorunlarının daha az olması
  • Sensör çalışma mantığına daha yakın olması ve bakım elemanları tarafından daha kolay monte edilebilmesi
  • Tetik sinyalini aradaki kart – sürücü – program vb. arabirimlerden geçirmeden direk olarak iletebilme kolaylığı

1. yöntemin dezavantajları

  • Kontrolün programda olmaması, dolayısıyla debug (hata izleme) işlemlerinin zor yapılabilmesi
  • Kameradan görüntüyü sonsuz bir döngü içinde alma mecburiyeti ve dolayısıyla windows çalışma mantığına aykırı programlama (event based programming, reentrant message processing… kavramlarına aykırı kodlama)
  • timeout değerlerine uyma zorunluluğu (her zamankinden daha fazla olarak)
  • istisna yönetim bloklarına aşırı iş bırakma (try-catch yapıları)

gibi bir liste yapılabilir. (Kuşkusuz kullanılan yöntem ve teknolojiye bağımlı olmakla birlikte)

Bu maddelerin avantaj ve dezavantaj başlıkları yer değiştirilirse, 2. yöntem için de liste yapılmış olur.

Her ne kadar Mavis olarak 2.  yöntemi tercih etsek ve hatta kendi digital USB IO kartımızı üretmiş olsak ta, 1. yöntemin kullanıldığı uygulamalarımız da mevcuttur.

Derby traş bıçaklarında, 4 yıl önce yazılmış uygulamamız, 1. yöntemi başarıyla kullanan iyi bir örnektir. Aşağıda ekran görüntüsü verilen uygulama, ortalama 500 ms. süre aralıklarla kamera karşısına dönel bir platform üzerinde gelen traş bıçaklarının kalite kontrolünü yapmaktadır.

Yapılan Kontroller

  • Bıçaklar arası mesafe ölçümü
  • Kayganlaştırıcı parça yüzeykontrolü
  • Kauçuk yüzey kontrolü
  • Tüm varlık kontrolleri
  • Pozisyon kontrolü