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高速质量检测 用十台相机检测1,000万个插座面板
来源: 堡盟作者: 堡盟时间:2020-05-08 17:05:13点击:4250

如果每年要对1,000万个塑料部件进行质量检测,您打算怎么做呢?凭借自动化专家AUMO开发的智能检测系统,这项过去只能依靠手动完成的任务现在已经可以自动完成。AUMO采用了十台堡盟CX相机作为该系统的“眼睛”。

这一切都是从一张白纸开始。首先,客户需要阐明自己的需求:是质量检测系统、自动装配机还是其他特殊设备?然后,AUMO的工程师开始进行概念设计和详细设计,最后制定出一站式服务包,其中包括系统、维修、调试和保养。“我们只提供个性化的解决方案。” AUMO公司创始人René Rösler之子、AUMO项目和销售总监Ben Rösler表示。René Rösler于1990年创办AUMO公司,此后便一直任职该公司首席执行官。AUMO的大部分客户都来自汽车和汽车零部件行业、航空工业以及塑料加工业,不过也有一小部分来自机械工程、医疗技术和半导体行业。


部件虽简单,检测非易事

SchoPlast是一家德国国有企业,最早成立于20世纪70年代初期,在1992年完成重组,拥有数十年的丰富经验。作为一家成熟的主要生产电气安装用热固性塑料部件的制造商,SchoPlast希望AUMO为他们开发一套检测系统,用来检测插座面板的质量。今天,在德国,几乎每家每户都能看到SchoPlast生产的插座面板。这种明装插座面板都是大批量生产而成,由于SchoPlast这样的高端客户对质量的要求非常高,必须对其进行一系列复杂的检测。SchoPlast提出的质量要求是指插座面板尺寸和外轮廓必须精准,其中刮痕和表面瑕疵等微小缺陷的检测尤其具有挑战性。SchoPlast每年生产1,000万个插座面板,至今为止一直都是通过手动方式进行质量检测,需要大量的人力物力。为了给员工减负,SchoPlast决定引进自动化检测系统。SchoPlast与AUMO公司联系,希望AUMO能为他们开发这样一种自动化检测工艺。 

AUMO最终不负众望,于2018年4月成功开发出满足SchoPlast要求的检测系统,该系统一直沿用至今。检测系统每次将两个插座面板从料箱中取出,紧挨着放在输送系统上。接下来,插座面板会依次通过多个检测站。除了材料厚度和凹腔直径采用接触式测量,其他所有检测都以图像为基础。为此,四个检测箱中总共安装有十台相机,并采用环光光源为表面检测提供入射光或透射光。在经过检测箱时,插座面板会自动翻转和定位,以便进行背面检测。在最后一步检测工序中,系统会按照良品和次品对插座面板进行分类。 


更受欢迎的开放式系统构架

AUMO公司的自动化解决方案集成了十台堡盟相机。AUMO和堡盟是如何达成合作的呢?第一个原因并不起眼:堡盟视觉技术中心到AUMO公司仅需25分钟车程。此外,堡盟一直都在使用AUMO的轮廓检测系统和元件来设计生产站和检测站,所以双方已经比较熟悉,而且相互信任。但这只是一半的原因。“我们当时正在寻找一套带标准化镜头连接和数据接口的开放式系统来输出灰度图像。”Rösler表示,“其他生产商虽然也能提供完整的系统,但其灵活性不能满足我们的要求。” 

带USB 3.0接口、35 mm镜头连接和1.4光圈的堡盟VCXU-53M相机堪称最佳选择。该系列相机集成了530万像素的ON Semiconductor PYTHON全局快门传感器,帧率达73fps,可确保出色的图像质量。在SchoPlast的自动化检测应用中,相机每3.67秒采集一张图像,曝光时间在0.125到0.5毫秒之间。相机数据被传送至两台同时控制光源的工业电脑中。这两台电脑安装有AUMO专门开发的分析软件,可将分析结果直接输入到SchoPlast的质量管理系统中。这样,即使多年以后,这些结果亦可随时进行检索,以便今后在发生常见故障时能够进行追溯。 

AUMO不仅将堡盟VCXU-53M相机用在SchoPlast的检测应用中,而且还在其它客户的两个应用中使用了该系列相机,以完成物体的轮廓检测。“我们之所以选择堡盟相机,是因为它正好满足我们的需求。”Rösler表示。 


温度控制

除此之外,堡盟VCXU-53M相机还具有出色的温控性能。在调试前,暴露在检测箱内“强闪光”下的相机可能会过热,工作温度可能超过最高能承受的极限温度(65°C)。不过,通过对每台相机连续传输的工作数据进行诊断,便能有效避免这种现象。这样,相机工作温度最高为56 °C,因此无需采用主动冷却元件,那会使系统更加复杂、成本更高。 

“SchoPlast的项目经理对于我们提供的智能解决方案感到非常满意。”Rösler说道。他还解释了这背后的秘密:“我们可不只是销售解决方案,而是始终从客户的角度出发来满足他们的具体要求。”

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图1:SchoPlast每年共生产1,000万个各种类型的插座面板(图片:AS型插座面板)。2018年4月,SchoPlast引进了AUMO公司开发的自动化质量检测系统。  

图片:AUMO GmbH


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图2:检测系统每次将两个插座面板从料箱中取出,放在传送带上。检测箱(右图)中装有十台堡盟相机,用于检测面板质量。根据检测结果,系统将按照“良品”和“次品”将面板放入下方分选箱中。 

图片:AUMO GmbH


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图3:在第一个检测箱中,两台CX相机用于拍摄插座面板的位置及其物料号——每隔3.67秒检测两个面板。

图片:AUMO GmbH


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图4:第二个检测箱中倾斜安装相机和光源系统。插座面板表面的任何不规则缺陷都可以通过投射阴影显示出来。

图片:AUMO GmbH


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图5:两个翻转单元将插座面板翻转过来,以便进行背面检测。

图片:AUMO GmbH


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图6:堡盟CX系列相机有90多种型号可选,配备了GigE和USB3.0接口以及先进的全局和卷帘快门CMOS传感器,适用于诸多行业。

图片:堡盟

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