Examen visuel d’injecteurs pour moteurs automobiles

Les équipementiers automobiles bénéficient de la flexibilité et de la traçabilité grâce à la vision

Cognex: La vision industrielle revêt de plus en plus d’importance dans le domaine de l’assurance qualité et pour l’optimisation des processus. Pour les fournisseurs de l’industrie automobile, des systèmes de contrôle flexibles, économiques et fiables sont une exigence essentielle. Alors que les applications de vision peuvent aller de fonctions de vérification simples à des tâches complexes, les applications de contrôle qualité posent souvent problème aux fournisseurs de systèmes de vision ainsi qu’à leurs intégrateurs systèmes. L’intégrateur allemand, Fuetec GmbH, a réussi à relever le défi d’une tâche d’assurance qualité difficile grâce à des systèmes de vision haute performance en proposant à un grand fournisseur d’injecteurs de carburant une solution de contrôle fiable basée sur les systèmes de vision In-Sight™.

Comment assurer un contrôle ET une traçabilité complets avec une seule solution ?
Les injecteurs de carburant pour les moteurs automobiles présentent des exigences de précision strictes pendant la production et requièrent donc un système de contrôle qualité entièrement automatisé. Cette pièce produite en masse ne peut être vérifiée économiquement que si la cellule d’inspection visuelle garantit un niveau élevé de précision et de fiabilité lors du contrôle, en plus d’une certaine flexibilité pour les différents types de moteurs à un débit élevé.

Le défi
Les ingénieurs d’un fournisseur automobile de renom d’injecteurs de carburant basé à Homburg étaient confrontés à la situation de production suivante : ils devaient détecter en toute fiabilité un large éventail de références pour les différents injecteurs de carburant. Ils devaient également intégrer la solution dans leur système de gestion de la qualité afin de garantir la traçabilité complète du produit à travers l’identification des pièces avec un code Data Matrix. La fiabilité de la cellule d’inspection visuelle constituait également un critère important afin de pouvoir garantir un fonctionnement en mode trois-huit, week-ends compris.

Différents objets, différentes caractéristiques, mais la même solution de vision
Des devis ont été demandés à plusieurs intégrateurs de systèmes de vision pour une nouvelle cellule d’inspection visuelle entièrement automatisée et capable de répondre aux exigences de la société. Le concept proposé par l’intégrateur de vision allemand, Fuetec GmbH, ainsi que leur démonstration de sa viabilité en regard des exigences de l’application ont convaincu les décisionnaires et la première des trois cellules d’inspection visuelle a été installée en mars 2006. Une nouvelle expansion est en cours depuis octobre 2007.

La solution d’inspection visuelle est basée sur les systèmes de vision de la famille In-Sight de Cognex, comprenant les 5100, 5110 et 5403. Cinq différents systèmes de vision In-Sight exécutent différents aspects de la tâche globale dans la cellule d’inspection. Par exemple, l’In-Sight 5403 de haute résolution est utilisé pour une résolution d’image maximale et l’In-Sight 5110 pour vérifier et lire les codes Data Matrix. Contrairement à une solution uniquement basée sur PC, celle-ci est davantage flexible et fiable parce que chacun des systèmes In-Sight indépendants peut être remplacé immédiatement à l’identique, assurant une réaction rapide en cas de problème. Les 5 In-Sights installés sur la cellule d’inspection sont tous montés sur des mécanismes de précision spéciaux qui leur permettent de s’adapter aux nouvelles tâches à tout moment dans un temps de configuration minimum.

32 types de produits et 25 caractéristiques contrôlés en quelques secondes !
Quelque 32 types d’injecteurs différents traversent deux stations de contrôle, chacune contenant 5 In-Sights. En l’espace d’une demi-seconde, 25 caractéristiques différentes sont détectées et les résultats directement envoyés au serveur de contrôle central. Les pièces traversent la station de contrôle dans un cycle d’environ 11 secondes. Cela signifie entre 1.500 et 3.000 pièces par équipe en fonctionnement en mode trois-huit, week-ends compris.

Détail du contrôle qualité : que fait l’In-Sight ? :

• il veille à ce que la rainure de l’écrou de tension du gicleur ait été précisément formée. Avec une résolution de caméra faible, le contour apparaît flou, donnant des résultats imprécis. Avec l’In-Sight 5403 de haute résolution, les résultats sont fiables.
• il garantit la position angulaire des connecteurs électriques avec une précision de 0,5 degré
• il contrôle que le chapeau de protection est correctement scellé ainsi que le disque d’étanchéité en cuivre
• il vérifie la présence de l’écrou de tension du gicleur approprié

Les outils de vision de Cognex constituaient un facteur essentiel dans la solution proposée par Fuetec. Les systèmes de vision In-Sight sont équipés du très performant PatMax™, un outil de vision basé sur la géométrie pour la reconnaissance et la localisation des pièces. En outre, le logiciel IDMax™ peut tolérer les déformations et gérer les contrastes les plus difficiles, permettant même de maîtriser la tâche complexe de vérification fiable et de lecture des codes Data Matrix, même dans des conditions de contrôle difficiles comme sur des surfaces grasses qui peuvent produire des reflets sur le code.

Traçabilité complète des pièces
Chaque pièce contrôlée possède un code d’identification. Ces codes Data Matrix sont gravés de façon permanente dans le métal au laser, une méthode d’identification et de marquage direct (DPM), et mesure seulement 4,5 x 4,5 mm. Pour une qualité de 100 %, une vérification Read After Write (lecture après écriture) est nécessaire. A cette étape, la qualité du code est vérifiée à l’aide d’algorithmes de vision très performants beaucoup plus exigeants que pour une simple lecture de code. Un taux de lecture élevé est une condition requise pour la solution de vision. Avec d’importantes quantités de pièces qui coûtent cher, une différence de taux de lecture entre 98,8 % et 100 %, comme dans ce cas, représente de considérables économies. Les codes Data Matrix garantissent également une traçabilité complète des pièces manufacturées et la solution de vision est entièrement intégrée dans le système de gestion de la qualité de la société. Un autre plus est que l’environnement de développement convivial sous In-Sight Explorer s’est révélé avantageux, offrant une interface utilisateur pratique pour programmer les tâches de vision.

Pour cet équipementier automobile, le concept et la structure de cette solution de vision complète d’un seul fournisseur présentaient l’avantage supplémentaire de composants matériels et logiciels standard, ce qui simplifie considérablement le stockage des pièces en plus d’améliorer le temps de réaction et de réduire les coûts.

A propos de Cognex
COGNEX conçoit, développe, produit et vend des systèmes de vision automatisés et des ordinateurs qui permettent aux machines de voir « intelligemment ». Cognex est le premier fournisseur mondial de systèmes de vision automatisés avec plus de 400 000 systèmes déjà fournis, correspondant à plus de 2 milliards USD de chiffre d’affaires accumulé depuis la création de la société en 1981. La Division Systèmes de Vision Modulaires de Cognex est basée à Natick, Massachusetts, et est spécialisée dans les systèmes de vision automatisés utilisés dans la production automatisée et l’assurance qualité de pièces individuelles. La Division des Systèmes d’Inspection de Surface, basée à Alameda, Californie, est spécialisée dans le contrôle à grande vitesse de la surface de produits continus en métal, papier et plastique. En plus de son siège basé à Natick, Massachusetts, d’autres succursales sont implantées en Amérique du Nord, au Japon, en Europe et en Asie du Sud-Est. Le siège de Cognex Europe se trouve à Rueil-Malmaison près de Paris. Pour plus d’informations, consultez notre site Internet : http://www.cognex.com.