Giải pháp kiểm tra bằng thị giác máy đa góc và rô bốt thông minh 6 trục tích hợp trong sản xuất ô tô

Giới thiệu

Một nhà sản xuất ô tô truyền thống đang nhắm đến việc mở rộng lĩnh vực kinh doanh cốt lõi và đầu tư vào sản xuất xe điện (EV). Trong ngành sản xuất ô tô, dây chuyền sản xuất là không thể trùng lặp. Đối với ô tô truyền thống (chạy bằng xăng) hoặc ô tô EV mới, các nhà sản xuất cần thiết lập một dây chuyền sản xuất hoàn toàn mới cho bất kỳ mẫu xe mới nào. Nói cách khác, mỗi mẫu xe có một dây chuyền sản xuất riêng. Kinh doanh trong một thị trường ô tô thay đổi nhanh chóng và cạnh tranh như vậy đặt ra những thách thức độc đáo. Toàn bộ nhà máy sản xuất ô tô cần được tái cấu hình trong khi các thiết kế EV đang phát triển và các tính năng cho từng mẫu xe mới đang được chỉ định.

Yêu cầu hệ thống

Advantech đã nhận được yêu cầu từ một nhà tích hợp hệ thống robot (SI), có khách hàng là một nhà sản xuất ô tô thương mại toàn cầu cần mở rộng dây chuyền sản xuất của họ cho ngành sản xuất xe điện mới. Để làm được điều này, cần đưa vào vận hành các rô bốt mới. Robot là phần thiết bị quan trọng biến một nhà máy tiêu chuẩn thành một trung tâm sản xuất tiên tiến vì chúng có thể được cấu hình động và nâng cấp để đáp ứng các quy trình sản xuất xe điện chuyên dụng.

Việc ngừng hoạt động dây chuyền sản xuất không bao giờ là một lựa chọn cho các nhà sản xuất, vì vậy dây chuyền mới phải được trang bị nền tảng robot tiên tiến có khả năng xử lý tốc độ cao trong xử lý thị giác, truyền dữ liệu và nhiều kênh I/O kỹ thuật số để thu thập dữ liệu. Giải pháp IPC để hỗ trợ sản xuất cần thiết để cho phép rô bốt 6 trục đạt có khả năng kiểm tra trực quan tự động đa góc độ (AOI) tại mỗi điểm trong ô sản xuất nơi lắp đặt bốn rô bốt 6 trục. Vì Advantech là doanh nghiệp lâu năm và giàu kinh nghiệm chuyên sâu về loại ứng dụng công nghiệp này, nên SI đã yêu cầu sự trợ giúp của Advantech.

Mô tả hệ thống

Các robot được giao nhiệm vụ thực hiện các chức năng AOI nên mỗi robot mang 3 camera để có thể chụp được tầm nhìn nhiều góc độ. Một giải pháp IPC đã được yêu cầu để xử lý và phân tích dữ liệu từ các khung hình được thu thập từ các camera 12 x PoE được lắp đặt trên 4 robot trong mỗi ô sản xuất. Thông thường, một máy tính IPC được lắp bên trong tủ ngoài robot nhưng được kết nối với nó. Nhưng vì có rất nhiều cáp được kết nối với IPC, nên một thiết kế I / O bảng điều khiển phía trước đã được sử dụng để dễ dàng quản lý và bảo trì. Nhìn chung, Advantech đã đề xuất khung máy tính rackmount I/O 4U phía trước là IPC-631 tích hợp với bo mạch chủ công nghiệp AIMB-787 hỗ trợ CPU Intel thế hệ thứ 10, nó cũng hỗ trợ 1 thẻ GPU NVIDIA Quadro RTX A-6000, 4 thẻ lấy khung hình CPIE-1674, máy ảnh 12 x PoE và 1 thẻ PCIE-1756 DIO để kiểm tra tầm nhìn đa góc và rô bốt thông minh 6 trục.

Triển khai dự án

Giải pháp AOI tổng thể cung cấp năng suất tốc độ cao và độ tin cậy cao. Bo mạch chủ cấp công nghiệp AIMB-787 hỗ trợ kiểm tra AOI và phân tích dữ liệu. Máy tính IPC-631 có thiết kế I/O phía trước trong một hộp giá đỡ sâu 4U, cho phép dễ dàng lắp đặt, bảo trì và tản nhiệt vượt trội. Camera ghi lại chi tiết đáng kinh ngạc từ mọi góc và mỗi máy ảnh chụp 14 khung hình / giây, trong khi mỗi thẻ lấy khung hình tốc độ cao GigE có thể xử lý 56 khung hình / giây, nói cách khác, mỗi đơn vị sản xuất hoạt động song song xử lý tổng cộng 10.800 khung hình / phút.

Các thành phần được sử dụng bao gồm:

• AIMB-787: Bo mạch chủ hỗ trợ CPU Intel thế hệ 10
• IPC-631: Khung máy tính rackmount 4U với I/O ở phía trước
• NVIDA Quadro RTX A6000
• 12 chiếc camera QCAM-GM2500-014DE PoE
• 3 x thẻ lấy khung PCIE-1674
• 1 x PCIE-1756 Thẻ PCI I/O Kỹ thuật số Cách ly 64-ch

Kết luận

Giải pháp AOI tốc độ cao, mạnh mẽ của Advantech đã đáp ứng kỳ vọng của khách hàng về hiệu quả sản xuất, độ tin cậy và đầu ra chất lượng cao, cũng như khả năng tương thích, dễ tích hợp và độ chính xác của rô bốt trên dây chuyền sản xuất. Giải pháp cũng bao gồm mở rộng kết nối 5G, vì vậy khách hàng có thể nâng cấp hệ thống và chuyển sang sản xuất công nghiệp 5G một cách dễ dàng trong tương lai.

Nhà tích hợp hệ thống hài lòng với giải pháp của Advantech vì nó cung cấp khả năng tương thích cao, yêu cầu ít nỗ lực trong quá trình tích hợp hệ thống hơn và cung cấp dịch vụ mua sắm một cửa đáp ứng vốn đầu tư thấp hơn.

Advantech sẽ luôn đầu tư phát triển để bắt kịp đà phát triển với các nhà sản xuất ô tô toàn cầu để đáp ứng nhu cầu thị trường luôn thay đổi.