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工业生产“质检官” | 再细小的问题,也逃不过这双“眼睛”!

供稿:堡盟电子(上海)有限公司

  • 关键词:堡盟,机器视觉,LX系列工业相机
  • 摘要:机器视觉是实现智能制造的另一捷径。简单说来,机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断,机器视觉有着比人眼视觉更为精准及稳定的检测功能,使得产品的缺陷在检测过程的失误率降低许多,也正是这样,机器视觉检测加快了智慧工业时代的发展速度。

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机器视觉是实现智能制造的另一捷径。简单说来,机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断,机器视觉有着比人眼视觉更为精准及稳定的检测功能,使得产品的缺陷在检测过程的失误率降低许多,也正是这样,机器视觉检测加快了智慧工业时代的发展速度。


然而,在环境多样化的工业现场,机器视觉系统的稳定性一直都面临着严峻的挑战。如何依靠机器视觉系统检测微小电子元件上细微标记,并精确位置?如何在机器运作的情况下完成3D图像采集?如何在急速作业的生产线上轻而易举地检测并全程跟踪小尺寸代码……这时,工业相机便发挥其本质作用了。


作为机器视觉系统“质检官”的堡盟LX系列GigE相机,凭借精准、稳定、可靠的作业优势成功帮助客户攻克了工业险境,披荆斩棘,火眼金睛!


让客户“独具慧眼”堡盟LX系列工业相机


在铸造领域,熔体在凝固过程中因体积收缩可能会形成气孔,进而影响压铸制品的功能——这是任何压铸件厂商都不愿意看到的事。自2016年以来,Gruber & Kaja公司使用AUTFORCE公司的多相机系统——采用了六台堡盟LX系列工业相机,能够可靠检测出350×400mm的压铸件中直径在0.4mm以上的气孔,以确保为客户提供无气孔的铝压铸件。借助六台堡盟LX系列工业相机,专业人员成功地解决了一个被认为不可能通过自动化来完成的任务。

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作为铝压铸汽车发动机配件的专业供应商,Gruber & Kaja高科技金属材料有限公司迫切需要生产无任何气孔的压铸件。对于该公司而言,这是确保生产优质、耐用产品的关键所在。特别是在数控机床加工表面的密封工艺中,密封唇必须摆放正确,与平坦表面完全接触。


随着人们对高质量压铸件的需求逐渐增加,Gruber & Kaja公司意识到,有必要提高自动化水平,从而推动自动化视觉检测的需求增长。到目前为止,视觉检测仍然是依靠人工完成的。为此,Gruber & Kaja公司的任务是:可靠检测出350×400mm的压铸件中直径在0.4mm以上的气孔。


Gruber & Kaja花费了一年多的时间对多家压铸件及系统制造商的方法进行检查和评估。位于奥地利利恩茨县的AUTFORCE视觉系统有限公司是唯一一家满足Gruber & Kaja公司严苛技术要求的公司。


AUTFORCE是基于图像的检测系统领域的专家,该公司提供的系统解决方案最终赢得了Gruber & Kaja的认可,因为该系统在完成质量检测后,还能在50秒的生产周期中快速完成激光打标,以确保产品具有清晰的可追溯性。而AUTFORCE提供的视觉系统解决方案中,采用了六台800万像素分辨率的堡盟LX系列GigE相机。


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堡盟助力 精准质检


“AUTFORCE和Gruber & Kaja都不知道,市面上哪种系统可以对给定尺寸压铸件上如此细小的孔眼进行自动识别和分析,而堡盟LX系列GigE相机却做到了这一点。”AUTFORCE董事总经理Stefan Perg介绍说。

除了气孔尺寸,在规定的最大和最小密封限度内,想要最大程度降低压铸件表面粗糙度也是一项极为复杂的挑战。例如,采集的图像必须能够显示铣槽等表面机加工痕迹。对此,AUTFORCE的解决方案是:采用带专门设计的拱形碗状光源的多相机系统。“通过多台堡盟LX系列GigE相机进行图像采集可最大程度减小畸变,并提高光学分辨率。此外,拱形碗状光源还能提供最佳光照条件,将机加工痕迹和铣痕过滤掉,使其几乎不可见。”Perg先生在介绍多相机系统时如是说道。


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从整体设计来看,对安装空间的要求也是一大挑战,因为相对于尺寸较大的压铸件,Gruber & Kaja的作业空间非常有限。“由于现有设备几乎占据了所有的空间,多相机系统只能安装在该设备上方。当然,我们还必须考虑到搬运压铸件的机械手在相机工作范围内的最大工作高度。”Perg先生解释说。


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经久考验 理想之选


AUTFORCE多相机系统的图像采集功能,采用了六台800万像素分辨率的堡盟LX系列GigE相机。“多相机图像采集原理的主要优势在于:在保持全图像分辨率的情况下,最大限度降低每张图像的畸变。”Perg先生表示。这些相机还兼容第三方软件,因此可通过HALCON®完成图像分析。为此,AUTFORCE专门设计了一款程序,该程序可将多幅图像合并成像素级精度的合成图像,并将该图像与压铸件的CAD数据进行比较,以此来定义检测区域。整个过程仅需几秒便能完成。


另外,在分析过程中,机械手夹住压铸件翻转180度,以便检测压铸件背面。相机分辨率与像元尺寸的比值也是一个重要的选择标准。


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“我们心目中最理想的相机必须采用坚固的设计、足够大的芯片或像元尺寸,以及极高的光学分辨率。”Perg先生说道。凭借5.5×5.5μm的像元尺寸,3360×2496的分辨率,配备ams公司(前身为CMOSIS)CMV8000全局快门传感器的堡盟LXG-80高性能工业相机堪称理想之选。通过符合GigE Vision®标准的接口,该系统可快速、经济、高效地集成到控制环境中。“对于我们而言,相机系统必须采用经久考验、可快速集成的标准数据接口,这是一个前提条件。”Perg先生表示。


全程可追溯性 确保过程可靠性


图像采集完成后,压铸件被转到另一个区域进行激光打标。生产日期、时间和DataMatrix码被打在铸件上,以确保产品在整个生产过程和使用寿命期间都具备可追溯性。未通过气孔检测的压铸件需要进行局部编码,以便在返工合格并通过所有检查后再进行打标。“这样,此类压铸件在进入下一个生产循环前就会被发现,关于该压铸件的任何返工信息也都已储存在产品信息中。”Perg先生介绍道。


凭借采用了六台堡盟LX系列GigE相机的AUTFORCE解决方案,Gruber & Kaja通过提升自动化水平、减少人工操作与检测工作量来提高效率和经济可行性,同时通过可重复的生产工艺提高可靠性,并确保完整地记录每步工序以及相关结果。此外,可靠持久的激光标记保证了产品的可追溯性。作为机器视觉系统的强大心脏,堡盟LX系列相机凭借其卓越的性能,帮助客户在这条难以逾越的鸿沟之上搭建了智能的天梯。


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堡盟集团是总部位于瑞士Frauenfeld,国际领先的工厂自动化和过程自动化生产厂家之一。目前堡盟集团的足迹已遍布全球20个国家并拥有38家分公司。堡盟集团的产品业务主要涉及传感器、运动控制、视觉技术和过程仪表,其丰富的产品线覆盖在各个行业并使客户受益于堡盟所提供的完整咨询和可靠服务的国际平台。

发布时间:2021年6月23日 14:44  人气:   审核编辑(王静 )
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