大批量和高质量

即使大批量生产的小零件,也值得使用工业用图像处理系统来保证其一流的质量。在NP Plastics公司,用于文件活页夹的塑料小环以每分钟600次的速度进行三维检测。


NP Plastics公司是一家在注塑成型领域已有50多年丰富经验的荷兰注塑成型塑料零部件制造商。公司最初制造工具,然后逐渐发展成为一家专业从事于大量塑料注塑成型的公司。24小时自动化生产系统使NP Plastics公司既能短期生产数百个小型系列,也能耗时数月生产数百万个的系列。

挑战:每分钟检测600个塑料环

你在每个办公室里都能看到一排排不同格式的文件活页夹。这些文件夹的细杆机械结构使塑料环在文件夹装满文件时足够牢固,在文件夹合上时足够稳定,同时也使人们不用费多大力气就可以打开和合上文件夹。谁能想到这些大量生产的纯塑料小环是用尖端图像处理技术来进行质量检测的呢?然而这是保证这些活页夹能年复一年地承受日常办公室使用的唯一方法。对NP Plastics公司来说,白色小环的完美质量证明对一套图像处理系统的投资是值得的。其挑战是如何以每分钟至少600个零件的速度检测厚度大约为5毫米的塑料环几何形状中的缺陷和尖锐边缘(或毛刺)。

解决方案:有两个视角的图像处理
为了达到这个目的,公司向Radine BV公司求助,一家在荷兰市场有着40多年经验的一流自动化解决方案提供商。在Allied Vision Technologies在比荷卢经济联盟区的营销合作伙伴Data Vision BV公司的技术支持下,Radine公司运用数码相机开发了一个定制解决方案,以光学方式检测小环的质量。

第一步是将许多塑料环分类并按顺序摆放以便进行检测。这个步骤是通过一个振动的进给系统完成的。塑料环排列在传输带上,每个塑料环之间相距至少4厘米。这时保证它们测量可靠的唯一方法。小环在传输带上的精确度随机确定:小环没有预先确定的顶部与底部。轴线的入射角也是完全随机的。尽管都是随意摆放,系统依靠两台相机从两个不同视角拍摄图像,以找出小环几何外形上的缺陷。

第一台相机悬挂在传输带上方检测小环。相机首先测量小环的外径和内径。第二台数码相机安装在传输带一侧以检测小环的外圆周。通过测量零件的高度,系统能检测到从上方无法看到的缺陷。两台相机由一个位于输入/输出口正上方的光电池触发来检测传输带上的小环。这保证了每一个部件都得到精确的检测。

要求:为迅速做出反应进行快速的图像采集
Radine公司的项目负责人Maarten Bruin解释道:“在这个应用中,我们需要快速、敏感的数码相机在生产中以每分钟600多个部件的速率传输高清图像。这相当于全分辨率下每秒10帧的成像速率。由于被检测的对象是在一条移动的传送带上,因此短暂的曝光时间(最长0.85微秒)也是防止产生运动模糊的关键。

 

客户对AVT Marlin和Guppy相机感到满意
Data Vision公司向Radine公司推荐了两台Allied Vision Technologies的FireWire 数码相机。竖直安装的相机是SVGA分辨率(40万像素)的 Marlin F-046B单色CCD相机。AVT的 Guppy F-080B相机拍摄塑料环的侧面图。这款XGA分辨率(80万像素)的数码相机配备一个1/3英寸的CCD传感器。两台相机都有一个IEEE 1394a接口,分别具有每秒53帧和每秒30帧的速率,因此在全分辨率模式下以每秒10帧的速率拍摄图像完全没有问题。凭借它们短暂的快门时间(Marlin相机11微秒,Guppy相机20微秒),两台数码相机还能传输高清不模糊的图像,使系统能进行精准可靠的评估。

图像在一台电脑中由基于MVTec Halcon的应用软件通过与典型的瑕疵图像进行比较来进行迅速分析。毛刺和不规则形状能立即被辨识出来,有瑕疵的部件在到达下一检测站之前就被压缩空气自动报废。

一天24小时实践应用

这套系统在NP Plastics公司一天24小时运行。
NP Plastics公司项目监督人Bas H. Pot说:“有了这套系统后,即使是要求最苛刻的客户,我们也能保证所生产的数百万个塑料环中的每个环在出厂时都经过全面检测。我们对这个尖端的图像处理解决方案感到非常骄傲。”