机器视觉将工作化繁为简

作者:本网编辑 文章来源:MM《现代制造》 发布时间:2014-07-01
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面对高速的工业生产过程,选择机器视觉技术替代人工检测已是一种必然趋势.

面对高速的工业生产过程,选择机器视觉技术替代人工检测已是一种必然趋势。

VITRONIC(锐多视觉)集团的机器视觉系统广泛应用于工业领域精确或复杂的检测任务,可应用于汽车和航空工业领域。我们的自动化解决方案确保用户获得最高质量的焊缝和钎焊缝,同时针对金属工件和连续物料VITRONIC也可以提供灵活的表面质量检测方案。

VITRONIC为医药行业提供无缝打印、表面和几何形状检测系统、质量常规检查方案以及跟踪和追踪检测解决方案的支持,借助的是我们的GAMP认证通过验证。VITRONIC是太阳能电池板和太阳能模块制造商最大的独立合作伙伴,在全球范围内已安装了超过1000个光学检测系统。

VITRONIC机器视觉产品成功应用于物流领域,如包裹快递和信件分拣等。公司的VIPAC系统可以集成在物流过程链中任何一个站点,用来自动获取产品以及包装信息等。VIPAC有效读取地址、条码、二维码、客户指定代码和纯文本(OCR)等信息,这些信息直接连接到物流链中的ERP系统或CRM系统中。VIPAC系统已成功应用在国际物流公司,如快递、邮政、仓储和配送等国际生产企业。


图1 锐多视觉系统工程(上海)有限公司总经理钱西汉

VITRONIC已经将3D技术广泛地结合使用在各个产品系统和解决方案中。在现今的产品表面检测需求中,单一的平面检测是最基本的要求,但是由于物体的结构复杂性,单一视角的检测往往不能正确反映物体的真实特性。VITRONIC的3D技术结合了激光技术,对物体进行扫描成形并精确计算,得到一个虚拟的模型,从而能够判断产品是否存在缺陷,是否符合质量标准。如工业与物流领域中,使用在焊缝检测中的VIRO产品解决方案;使用在医疗器械和药品生产中的VINSPEChealth产品解决方案;使用在物流行业中的VIPAC产品解决方案;使用在汽车行业中的VISPEC结合机器人运用的产品解决方案;使用在3D人体扫描中的VITUS产品解决方案以及交通领域产品中的LIDAR扫描技术。

VITRONIC也可提供一站式系统检测解决方案:从方案设计、系统集成到文件化和系统验证。我们与专业的系统工程公司合作以确保客户接受到最佳的解决方案和获得全面的满意结果。可以概括为ONE partner、ONE test philosophy、ONE operating concept和ONE result。

在机器视觉20多年的发展历程中,机器视觉系统普遍基于2D视觉技术,这主要是因为图像摄取技术以及数据处理技术的局限性。近年来,随着科学技术的不断发展,3D视觉系统也得到了快速发展。在产品检验检测方面,3D机器视觉系统是最具有类似于人类视力的机器系统,人们过去的想法很快会成为现实,尤其是在机器人领域,3D机器视觉系统将成为机器人的标准附加设备。3D视觉技术具有非常明显的优势,如精度高、扩展能力强、持续工作时间长、结果易于保存和复制等。采用3D技术也能解决一些使用2D技术时会遇到的问题。凭借此类技术优势,3D视觉技术的应用也必将越来越广泛,为行业发展带来了新气象。

随着社会进程的不断加快,市场对工业生产以及质量检测的速度有了新的要求,面对高速的工业生产过程,机器视觉技术替代人工检测是一种必然趋势。使用机器视觉产品也会获得明显的优越性:相对于人眼的精确性、机器操作始终如一的重复性、自动化机械生产的高效性、以及客观性、高检测率和经济性提高生产效率。中国的国情特殊,但也不可避免的会存在招工难,工人工资开支大,管理难使很多由人工进行工作所产生的问题,机器视觉系统是专业解决这几大问题的首选解决方案,可以一次性解决企业的问题,为用户更多的创造效益和节省开支,也将为企业能够顺利走上自动化道路奠定基础。


图2 VIROwsi焊缝检测系统在实际生产中的应用

在汽车生产和配件供应行业,焊接工艺流程需要借助高端的光学焊缝检测系统进行不断地优化,以显著地降低故障率。作为优秀的系统之一,上百套VITRONIC的用于检测焊缝外观质量的系统VIROwsi已经成功地应用在各大世界一流的汽车生产商中,如Daimler AG。在生产流程中整合入焊缝检测系统确保只有高质量的部件才能装配在成品汽车上,同时该系统提供对产线的持续优化,显现了最终的高性价比。

汽车与人身安全密切相关,无论是汽车生产厂商还是汽车配件厂商,VIROwsi系统让生产商可以有能力辨别潜在的质量风险和流程偏差,以及更早的发现产品质量的波动,因此而可以根据产品质量标准进行及时的工艺或流程上的修正。其次,在满足对高反光铝材料或合成材料和形状各异的焊缝检测需求之后,VITRONIC检测系统仍旧是可以提供比焊接速度更快的检测速度。

作为一个强大的系统解决方案,VIROwsi适应力极强,在软件初始化流程中,所有相关参数、检测流程、门限值和相应标准,都可以根据生产需求进行实时地配置更新。另一个显著的特点是可视化操作界面,凭借了精准的焊缝3D显示,质量故障譬如气孔和咬边等一览无余,在这里操作者可以用一种直观的直觉状态对焊缝快速的观察判断,并作出决策或进行修改参数优化工艺流程。同时,所有的信息都将被记录保持,已被跟踪或统计。

在生产线上,车轮钢圈由轮缘和轮毂两部分组成,这两部分又通过MIG焊接技术焊接在一起。装配在自动生产线上的VIROwsi焊缝检测系统作为系统必不可少的设备之一,对焊缝进行自动化检测,其检测标准为漏焊、焊缝长度、焊缝高度、气孔、焊瘤和烧穿现象或边缘切口。

通过一个2000Hz的光带扫描传感器,在1.5s内,随着车轮钢圈的旋转扫描一圈,完成焊缝表面的3D测量。评估单元的数据处理工作也随着数据的输入同时启动,为能长期进行流程控制和质量监督,测量结果会被存档。在测量过程中,操作界面上也会有OK/Not OK的信息提示,确保有问题的车轮钢圈已经被踢出生产线。针对不同规格的车轮钢圈,本系统提供了不同的检测配置方案,可以在生产过程中随时调取。

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