Customer SolutionsNI Compact Vision System ermöglicht Nachweis der Six-Sigma-Qualität bei der Prüfung von Zündkerzen für Fahrzeuge
Author(s):Anand Krishnan, Soliton Technologies Pvt. Ltd.; Anand Prasad Chinnaswamy, Soliton Technologies Pvt. Ltd.;
Industry:Automotive
Product:LabVIEW, Vision
The Challenge:Entwicklung eines robusten und zuverlässigen automatisierten optischen Inspektionssystems für Fahrzeugzündkerzen bei Einhaltung hoher Standards hinsichtlich Reproduzierbarkeit, Wiederholbarkeit, Präzision und Platzersparnis zum Nachweis von Six-Sigma-Qualität
The Solution:Entwicklung einer robusten, zuverlässigen und kostengünstigen Lösung für die Produktionsstätte, basierend auf National Instruments CVS-1454, einer Sony-Digitalkamera des Standards IEEE 1394 und flexibler, modularer Software, die auf einer Plattform mit NI LabVIEW Real-Time und dem NI Vision Development Module geschrieben wurde.
Bei der Herstellung einer Zündkerze für Automobile ist die richtige Schlagweite von großer Bedeutung. Der Kunde, ein führender indischer Hersteller von Zündkerzen, identifizierte zwei Schlüsselparameter, die entscheidenden Einfluss auf die funktionelle Leistung der Zündkerze haben. Einer davon ist die Exzentrizität zwischen dem äußeren Gehäuse und der inneren Elektrode. Der andere Parameter ist der Offset zwischen der Masseelektrode und dem Zentrum der inneren Elektrode. Die Notwendigkeit einer automatischen Messung von Exzentrizität und Offset Folgende Anforderungen sollten dabei erfüllt werden:
Die zahlreichen, für diese Anwendung notwendigen programmierbaren Funktionen brachte eine Sony-Digitalkamera mit 1280 x 960 Pixeln des Standards IEEE 1394 mit. Die Anwendungssoftware wurde in LabVIEW Real-Time erstellt, was dem Kunden u. a. die Flexibilität verlieh, das System über TCP/IP zu konfigurieren, es regelmäßig mithilfe eines Kalibrierziels zu kalibrieren und resultierende Daten über FTP zu übertragen. Für die Ausführung dieser Software fiel die Entscheidung zugunsten des Compact Vision System (CVS) aufgrund seiner Echtzeitleistung, Robustheit, kompakten Größe und der vorliegenden Erfahrung mit NI-Technologie für erstklassige Bildverarbeitungslösungen. Das Ergebnis entsprach allen Erwartungen: ein System, das keinerlei manuelle Intervention erfordert, mit einer Wiederholpräzision von 10 %. Hardware- und Softwaresystem Da die Anwendung mit einer Abweichung von höchstens zwei Pixeln wiederholbar sein musste, war es wichtig, Algorithmen zu entwerfen, welche die Einstellparameter in der Mitte eines recht breiten Toleranzbandes festlegten. Dadurch wurde sichergestellt, dass durch die Wiederholbarkeit von Kamera- und Bildverarbeitungsanwendung auftretende Veränderungen im Bild die Ergebnisse der Algorithmen nicht beeinflussten. In dieser Phase der Prototypisierung von Algorithmen erwies sich der NI Vision Assistant als unverzichtbares Werkzeug. Er ermöglichte die zyklische Kontrolle vieler gespeicherter Zündkerzenbilder und die tabellarische Darstellung von Zwischenergebnissen mit der Funktion für automatisierte Abarbeitung. Die Abstimmung von Parametern erfolgte somit systematisch und zielorientiert anstatt durch einen Trial-and-Error-Ansatz. Während der Vision Assistant für die Prototyperstellung nützlich war, benötigte die endgültige Anwendung die Vielseitigkeit von LabVIEW, die im NI Compact Vision System bereitsteht. Das Modul NI CVS-1454 erweiterte den spezifischen Bereich des Kreiserkennungsalgorithmus. Die Erkennung von kreisförmigen Kanten verwendet eine große Menge von Punkten, um den Kreis zu definieren. Darüber hinaus identifiziert und ignoriert der Algorithmus Kanten, die leicht vom dominanten Kreis abweichen. So wird die Kreispassung verbessert. Eine andere wertvolle Funktion, die alle NI-Kantenerkennungsalgorithmen gemeinsam haben, ist die Fähigkeit, einen Kompromiss zwischen Präzision und Verarbeitungszeit zu schließen, indem das Maß der Unterabtastung gesteuert wird. Bildverarbeitungstechnologie von NI kombiniert die Vorteile der robusten, zuverlässigen und echtzeitfähigen Leistung des Compact Vision System mit dem homogenen Charakter von LabVIEW als Softwareplattform. Die Aufgaben eines Entwicklers von Bildverarbeitungssystem wandeln sich vom Schreiben und Optimieren tausender Zeilen von Programmcode hin zur Konzeption kreativer und effektiver Ideen für die Lösung von Bildverarbeitungsaufgaben, denn die Technologie von National Instruments steht zur Verfügung, um diese Ideen zu validieren, verbessern und in eine produktionsbereite Anwendung umzusetzen. Dadurch können Entwicklungszeit und Kosten gespart werden. Das beschriebene System wurde in nur acht Mannwochen entwickelt und validiert.
Tabelle 1: Systemvorteile durch NI-Produkte Zuverlässigkeit und Wiederholbarkeit mit Compact Vision System und LabVIEW Das Ergebnis ist ein kostengünstiges, in kurzer Zeit entwickeltes Prüfsystem mit höchstem Qualitätsanspruch. Die virtuelle Instrumentierung ermöglichte dabei die nahtlose Integration des Systems in den betrieblichen Herstellungsprozess. Erfahren Sie mehr zu NI-Hard- und -Software für die industrielle Bildverarbeitung.Weitere Informationen erhalten Sie über: Anand Krishnan Unterstützung & KontaktHaben Sie Fragen oder benötigen Sie ein Angebot? Wir rufen Sie sofort zurück! Wählen Sie Ihr Land: Deutschland | Österreich | Schweiz |
