零失誤的引擎組裝:Zebra 智慧視覺系統的多站點檢測應用
在重型設備的心臟——引擎的製造過程中,任何微小的組裝失誤都可能導致未來昂貴的召回與維修。世界領先的動力總成組裝系統整合商 ThyssenKrupp,在為一家建築與重型設備製造大廠打造全新引擎生產線時,便選擇導入一套 Zebra 機器視覺解決方案,以確保在複雜的組裝流程中,實現 100% 的品質把關,從源頭杜絕任何潛在的組裝錯誤。
挑戰:如何在高速產線中,即時發現並修正人為錯誤?
一條現代化的引擎產線,包含上百個組裝步驟。即使是經驗豐富的作業員,也難免會因一時疏忽,造成零件漏裝 (如水封)、錯裝或位置偏移 (如齒輪對位)。傳統的線末檢測 (End-of-Line Inspection) 只能發現最終問題,卻無法追溯錯誤發生的環節。因此,專案的挑戰在於:必須在每一個關鍵工位部署「智慧哨兵」,在錯誤發生的當下就立即識別,並通知作業員即時修正。
解決方案:Zebra DA 驅動的多站點智慧檢測網路
ThyssenKrupp 的解決方案,是在產線上設立了多個視覺檢測站。當引擎沿線移動時,共計 6 台 Zebra Iris GTX 智慧相機,會在其通過的瞬間,自動完成一系列複雜的檢測任務,整個過程無縫接軌,不影響生產節拍。
三大關鍵檢測應用,滴水不漏
此系統的檢測應用涵蓋了有無、量測與對位,展現了高度的整合性與彈性:
- 應用 A (齒輪正時對位):使用 1 台相機,驗證曲柄齒輪上的「胡蘿蔔狀」特徵,是否與水泵齒輪上的「黃色漆線」正確對齊,確保引擎正時無誤。
- 應用 B (密封件有無檢測):動用 4 台相機,地毯式地檢查多達 8 個水封、回排密封圈、以及頭墊片是否都已安裝,且位置正確,杜絕任何可能導致洩漏的隱患。
- 應用 C (惰輪標記對位):使用 1 台相機,驗證惰輪上的計時漆線,是否精準地落在曲柄齒輪上的兩個塗漆齒之間。
為何選擇 Zebra? Design Assistant (DA) 的獨特優勢
面對如此多樣化的檢測需求,ThyssenKrupp 之所以選擇 Zebra 平台,關鍵在於其軟體與硬體設計,遠勝於市面上其他智慧相機方案:
- 強大的多工處理能力:一台 Zebra Iris GTX 智慧相機,便能同時承載多個不同的視覺專案。其內建的 Zebra DA 軟體,能透過流程圖邏輯,根據 PLC 的指令,在單一應用程式內靈活切換、執行不同的檢測任務。相比之下,許多其他品牌的智慧相機一次只能執行一項工作,切換任務時甚至需要重啟,效率與彈性高下立判。
- 無需 PC 的獨立運作:所有視覺應用程式皆可透過圖形化的 DA 軟體開發完成後,直接上傳至 Iris GTX 相機內獨立執行,無需在產線上額外配置任何工業電腦,大幅簡化了系統架構與維護成本。
- 更大的板載儲存空間:Iris GTX 擁有比同級產品更大的儲存容量,使其能同時儲存多個專案以及大量的檢測圖像。這意味著當發生故障時,產線 HMI 可以直接從相機調取 NG 圖像,讓作業員能立即看到問題所在,進行修正。
- 簡化設計與維護:DA 獨特的「子流程圖」功能,讓開發者可以將核心的「檢測演算法」與周邊的「通訊、數據記錄」等功能模組化分開,使得整體設計更清晰,未來若需修改或升級,也變得異常輕鬆。
無縫整合,即時反饋
每個組裝站點都設有西門子 (Siemens) 的人機介面 (HMI),除了顯示生產資訊,更能即時呈現視覺系統的檢測畫面。一旦檢測到任何異常,系統會立刻鎖定產線,並在 HMI 上高亮顯示 NG 圖像與錯誤部位,引導作業員在第一時間完成修正,實現了真正的「防呆」與即時品質管控。


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