O sistema de visão inspeciona o conjunto da válvula

O software de inspeção avalia cada imagem para garantir que todas as medições atendam aos padrões de dimensão crítica e estejam dentro de uma tolerância de 0,08 milímetros. Foto cedida por Teledyne DALSA

O mostrador principal gira para que cada válvula seja movida na visão de duas câmeras de visão, que verificam a montagem quanto à altura, alinhamento, concentricidade e desvio. Foto cedida por Teledyne DALSA

A câmera Genie Nano M4020 oferece uma resolução de 4.112 por 3.008 pixels e taxas de captura de imagem de até 20 quadros por segundo. Foto cedida por Teledyne DALSA

Com sede em Bartlett, IL, um subúrbio a oeste de Chicago, a Matrix Industrial Automation projeta e constrói sistemas robustos de automação industrial. Fundada em 2000, a empresa é um integrador de sistemas autorizado da FANUC e construiu sistemas para inúmeras indústrias, incluindo aeroespacial, automotiva, médica e produtos de consumo.

Frequentemente, esses sistemas combinam a automação pronta para uso com as tecnologias de visão mais recentes. Ao usar a inspeção automatizada, os sistemas garantem que os fabricantes obtenham a mais alta eficiência e maior precisão na produção.

Um cliente da Matrix produz conjuntos de válvulas projetados para regular o fluxo de gasolina em um carburador. O conjunto é composto por duas partes: um corpo de válvula, produzido pelo fabricante, e uma ponta de borracha especializada, projetada para resistir ao contato com o combustível, produzido por terceiros.

O fabricante abordou a Matrix para projetar um sistema automatizado para montar as peças e inspecioná-las quanto à precisão. O processo de produção existente do cliente usava um medidor manual para medir as montagens durante as inspeções aleatórias. Isso foi especialmente desafiador porque cada montagem tem pouco mais de 0,5 polegada de comprimento. O fabricante queria uma abordagem de controle de qualidade mais confiável e menos demorada.

"Nosso objetivo era projetar um sistema abrangente que combinasse perfeitamente a montagem com a inspeção", explica Pascal Agneray, o engenheiro mecânico da Matrix que conceituou o sistema. "No sistema automatizado que construímos, os corpos das válvulas se movem ao longo de uma trilha de gravidade para um pequeno mostrador servo-acionado, que os alimenta em um mostrador principal maior de oito estações. Nesse mostrador, cada corpo de válvula é mantido no lugar por um conjunto de mandíbulas operadas por came.As pontas de borracha movem-se de maneira semelhante a um segundo mecanismo individualizador servo-acionado que agarra cada ponta, depois a empurra e gira na parte superior do corpo da válvula.

"O dial principal opera em um movimento de indexação rápida via redutor e configuração do servomotor, então uma vez que cada corpo de válvula e ponta de borracha é montado, ele se move na visão de duas câmeras, que capturam imagens do conjunto para serem analisadas quanto à altura, alinhamento, concentricidade e esgotamento. O ciclo completo leva apenas 1,5 segundo com dezenas de milhares de peças montadas e inspecionadas a cada dia."

O sistema de inspeção incorpora duas câmeras Teledyne DALSA Genie Nano M4020 que oferecem uma resolução de 4.112 por 3.008 pixels e taxas de captura de imagem de até 20 quadros por segundo. Com um fator de forma pequeno que permite que sejam colocadas mesmo em espaços confinados, as duas câmeras são posicionadas em ângulos retos para permitir imagens do conjunto da válvula de dois lados.

À medida que cada objeto atravessa o campo de visão, as câmeras são acionadas automaticamente. O software integrado iNspect Express avalia cada imagem para garantir que todas as medições atendam aos padrões de dimensão crítica e estejam dentro de uma tolerância de 0,08 milímetros. Ao mesmo tempo, o software analisa cada imagem em busca de irregularidades na própria montagem, como deformidades na válvula ou na ponta de borracha, que podem ter ocorrido em fases anteriores da produção.

Os dados estatísticos da inspeção são enviados através de uma interface para o PLC. Depois que o dial principal passa pelas câmeras, as peças montadas que passam pela inspeção são enviadas por um chute para um contêiner. Quaisquer peças que não atendam aos padrões do cliente são ejetadas por vácuo e descartadas.

"Escolhemos a câmera Genie Nano da Teledyne DALSA porque ela fornece as altas taxas de quadros e a resolução necessária para esta aplicação", continua Agneray. "Com uma tolerância rígida de 0,08 milímetro, queríamos alta resolução e qualidade de imagem superior para garantir a maior precisão possível, e o Genie Nano oferece uma resolução de 9 megapixels, muito melhor do que os 3 megapixels oferecidos por um sistema concorrente."