今天的工廠中主要有三種類型的檢測方式:(1)Offline——首件檢測;(2)At-line——隨機抽樣檢查或被拒樣品檢查;(3)In line——100%零部件在線檢測。 在上述三種檢測方式中,第三種100%零部件檢測(即100%質(zhì)量控制)是所有制造商的最終目標,這種檢測方式意味著裝配線上的每個零部件都被檢查,測證每個零部件是否合格。在線檢測通常使用線激光線輪廓儀,掃描傳送帶上的運動的零部件,來完成在線檢查。
5利用線激光線輪廓儀掃描傳送帶上運動的零部件,完成在線檢測
一、Offline:首件檢測 當(dāng)機器視覺系統(tǒng)運行緩慢時,制造商不得不使用離線檢測方法。離線檢測用于測證第一件產(chǎn)品的制造是否正確,并假設(shè)生產(chǎn)設(shè)備在長期生產(chǎn)期間,都處于可接受公差范圍內(nèi)。 這種方法將第一件產(chǎn)品作為整批產(chǎn)品的代表,因此會存在一些潛在的質(zhì)量問題,比如由生產(chǎn)線上的動態(tài)過程磨損引起的潛在質(zhì)量問題。
5工廠中常用的三種主要檢測方式
二、At-line:隨機抽檢或被拒樣品檢查 這種方法使用一種更快速的檢測解決方案,允許工程師在生產(chǎn)車間進行隨機抽樣檢查。這種檢測方式主要用于兩種情況:(1)將隨機零件從生產(chǎn)線上分離出來進行檢查;(2)在一個專門的在線測量站檢測被拒零件,以便確定生產(chǎn)過程中的哪個步驟出現(xiàn)了問題。 雖然這種檢測方式不能實現(xiàn)100%的質(zhì)量控制,但是它能夠在生產(chǎn)過程中檢測產(chǎn)品的質(zhì)量問題,可以實現(xiàn)產(chǎn)品在出廠前進行檢測和返工。 三、In Line:100%零件在線檢測 一旦檢測方法能夠?qū)崿F(xiàn)與生產(chǎn)速度相匹配的掃描速度,就可以進行100%的部件檢查,這樣一來就可以實現(xiàn)全自動化生產(chǎn),以最大程度地減少返工和防錯誤,監(jiān)控工廠設(shè)備的性能。LMI Technologies的Gocator三維智能傳感器可以做到這點! 四、激光三角測量和結(jié)構(gòu)光 目前,最有效的在線檢測方案利用3D傳感器技術(shù),如激光三角測量或結(jié)構(gòu)光(邊緣投影)。這兩種技術(shù)都提供非接觸式零件掃描,并產(chǎn)生高分辨率3D掃描圖像,用于特征測量和驗證。
5激光三角測量 5結(jié)構(gòu)光掃描測量
五、3D測量的優(yōu)勢 2D視覺無法實現(xiàn)100%的質(zhì)量控制,它無法獲取掃描零件的幾何形狀數(shù)據(jù),導(dǎo)致與形狀有關(guān)的關(guān)鍵特征丟失。而3D測量能夠提供如下優(yōu)勢: ¨體積測量(X、Y和Z軸)提供與形狀和位置相關(guān)的參數(shù) ¨對比度不明顯的情況下,是檢查低對比度物體的理想選擇 ¨不受輕微的照明變化或環(huán)境光的影響 ¨光源和相機集成于傳感器內(nèi)部,并經(jīng)過預(yù)交準能獲取更高的重復(fù)性 ¨易于組成多傳感器網(wǎng)絡(luò),用于掃描各種大型或復(fù)雜的工件 六、生產(chǎn)過程中的在線檢測 典型的在線檢測過程包括掃描、測量和控制,所有這些都在高度優(yōu)化的流水線操作流程中執(zhí)行,以跟上工廠的生產(chǎn)速度。 以下總結(jié)了檢測過程中的關(guān)鍵處理步驟: ¨通過組合這些圖像文件,生成高密度3D點云 ¨使用內(nèi)置測量工具計算測量值 ¨對照預(yù)設(shè)公差檢查測量結(jié)果 ¨通知工廠網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備“合格/不合格”決定
5典型在線檢查過程中的幾個關(guān)鍵步驟
七、用3D智能傳感器實現(xiàn)在線檢測 Gocator圍繞實時數(shù)據(jù)處理流水線進行設(shè)計,包括觸發(fā)、3D點云生成、零件分割、零件旋轉(zhuǎn)、零件分割、測量和“合格/不合格”判定輸出。 這套流水線操作完全作為Gocator的內(nèi)置功能而實現(xiàn),并且可以通過基于Web瀏覽器的用戶界面輕松設(shè)置,提供對掃描(曝光、分辨率、過濾等)、測量(錨定、基于點和點擊的工具、腳本)和控制輸出(PLC、機器人、以太網(wǎng)或直接I/O)。 八、實現(xiàn)更快的速度 GocatorAccelerator (GoX)是一個基于PC的應(yīng)用程序,用戶可以實現(xiàn)更快的數(shù)據(jù)處理速度,進一步縮短檢測周期。GoX有效地將Gocator掃描數(shù)據(jù)重定向到PC,進行后端測量和決策處理,F(xiàn)在檢查流水線運行在兩個組件(傳感器和PC)上,解決了數(shù)百個大部件的測量或掃描、需要比一個傳感器能提供的更多處理能力或內(nèi)存的情況。
5Gocator使用基于PC的加速器實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)處理與決策輸出
九、利用多傳感器網(wǎng)絡(luò) 在“智能”自動化工廠中,可能使用Gocator多傳感器網(wǎng)絡(luò)來掃描大型或者復(fù)雜工件或捕獲同一部件的多幅視圖。從多個傳感器收集數(shù)據(jù)、拼合并生成單個3D點云進行微米級測量。GoX進程可在多臺PC上運行,管理在工廠運行的數(shù)百個Gocators。這就是分布式“智能”處理為工廠帶來的強大功能。
5在智能自動化工廠中運行的Gocator傳感器網(wǎng)絡(luò)
十、結(jié)論 通過Gocator的內(nèi)置實時數(shù)據(jù)處理生產(chǎn)線,以及使用Gocator加速器在傳感器和PC之間分配處理的能力,今天的工廠實現(xiàn)了一個有效的檢測解決方案,可以在線對制造零件、組件和成品實現(xiàn)100%的質(zhì)量控制。 智能3D傳感器可以實現(xiàn)100%質(zhì)量控制!
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