汽車行業(yè)高光澤零件的自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)

2018-08-23 09:53:00· 來源：德國(guó)BASLER

智能制造這么火，但是我們對(duì)它的理解正確嗎？有機(jī)器人就等于智能制造嗎？

智能制造這么火，但是我們對(duì)它的理解正確嗎？有機(jī)器人就等于智能制造嗎？

智能制造源于人工智能的研究，是知識(shí)和智力的結(jié)合，遠(yuǎn)不止于生產(chǎn)制造過程的自動(dòng)化，它把制造自動(dòng)化的概念更新，擴(kuò)展到柔性化、智能化和高度集成化，比如，企業(yè)在生產(chǎn)制造過程的物流、質(zhì)量檢測(cè)就常常被忽略。今天我們就講講產(chǎn)品的質(zhì)量檢測(cè)與智能制造。

整個(gè)生產(chǎn)流程，除了生產(chǎn)組裝達(dá)到自動(dòng)化智能化，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量檢測(cè)的自動(dòng)化、智能化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)物流的自動(dòng)化、智能化，才算完成整個(gè)拼圖。質(zhì)量管控的目的是，阻止不合格產(chǎn)品流入市場(chǎng)，并有效降低甚至消除產(chǎn)品的不合格率。

不合格的產(chǎn)品，有的屬于功能性不良，有的屬于外觀性不良，本篇成功案例討論的自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)，就屬于外觀性缺陷的檢測(cè)范疇。

自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)（Automated Optical Inspection，簡(jiǎn)稱AOI）查是工業(yè)制程中的代表性手法，利用光學(xué)方式取得成品的表面狀態(tài)，以影像處理來檢出異物或圖案異常等瑕疵。廣義角度的AOI，屬于機(jī)器視覺應(yīng)用范疇，涵蓋所有工業(yè)生產(chǎn)普遍適用的自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)，而不僅僅是簡(jiǎn)單應(yīng)用于印刷線路板行業(yè)的AOI。對(duì)于一些高精準(zhǔn)、高難度的AOI檢測(cè)工作，很多時(shí)候還需要人親力親為，怎樣利用視覺科技解放工人的雙眼雙手呢？

客戶

■ 客戶：Helmee Imaging & Sarrel Group
■ 地點(diǎn)：芬蘭坦佩雷(Helmee)與法國(guó)Marolles-les-Braults(Sarrel)
■ 行業(yè)：AOI與汽車行業(yè)
■ 實(shí)施年份：2017

應(yīng)用

Basler的客戶Helmee Imaging是一家來自芬蘭坦佩雷市的高科技公司。這家公司提供顛覆傳統(tǒng)的AOI系統(tǒng)，用于光滑或鏡面零件的自動(dòng)視覺檢測(cè)。而Helmee的客戶Sarrel是最大的汽車零件制造商之一，專做PoP，即塑料電鍍(Plating on Plastics)。將近全歐洲汽車制造商的數(shù)百萬個(gè)塑料零件都是由Sarrel負(fù)責(zé)鍍鉻。

目前，大部分電鍍公司均安排人工檢測(cè)員進(jìn)行復(fù)雜的人工作業(yè)，在電鍍后人工分揀出質(zhì)量合格和有缺陷的產(chǎn)品。肉眼檢測(cè)任務(wù)需要借助強(qiáng)光來找出缺陷。由于產(chǎn)品表面是鏡面，能夠反射強(qiáng)光，因此對(duì)人眼的要求非常嚴(yán)苛。除此之外，這也是一項(xiàng)快節(jié)奏的作業(yè)。

考慮到以上種種原因，像Sarrel這樣的公司必須安排自動(dòng)分揀的工作流程。于是，他們使用了Helmee AOI(自動(dòng)光學(xué)檢測(cè))系統(tǒng)，以確保滿足客戶所需的高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。Helmee AOI幾乎能夠應(yīng)對(duì)任何參數(shù)，因此，客戶可以將其用于檢測(cè)任何形狀的鏡面零件。

解決方案和益處

Helmee AOI會(huì)通過視覺來測(cè)量并驗(yàn)證Sarrel鍍鉻零件的質(zhì)量。該系統(tǒng)包括三臺(tái)Basler ace相機(jī)、一臺(tái)工業(yè)PC、兩臺(tái)工業(yè)機(jī)器人、一臺(tái)盤式傳送機(jī)以及安全墻，系統(tǒng)從托盤上抓取客戶的零件、進(jìn)行完全視覺檢測(cè)，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果來分揀零件。以上作業(yè)均在全自動(dòng)的模式下完成。

這家芬蘭公司目前使用的是Basler ace classic相機(jī)acA2040-90um，但他們的系統(tǒng)正在轉(zhuǎn)為使用Basler ace L相機(jī)acA4112-20um。ace L具備1"大像圈、高靈活度以及可靠表現(xiàn)，這些特點(diǎn)對(duì)于客戶來說非常重要。Helmee使用自配的專用相機(jī)鏡頭，因此大像圈的相機(jī)十分方便易用。

Helmee設(shè)計(jì)并采用Helmee AOI檢測(cè)軟件，使用Basler pylon相機(jī)軟件套裝與三臺(tái)Basler ace相機(jī)通訊。

Helmee AOI的運(yùn)作基于CSD®的專利技術(shù)。有了CSD®(覆蓋式立體偏折法)技術(shù)，系統(tǒng)可以自動(dòng)查出高光澤電鍍中的各種缺陷類型，還可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化零件處理，并將檢測(cè)作業(yè)整合到生產(chǎn)過程中。

CSD®是一款適合用于光澤零件的3D視覺系統(tǒng)。Helmee AOI功能專為滿足汽車工業(yè)的高質(zhì)量規(guī)格而開發(fā)。CSD®在零件表面提供三種不同的測(cè)量類型：

■ 利用灰度圖像來探測(cè)零件表面對(duì)比度的不同變化
■ 利用表面反射質(zhì)量測(cè)量來探測(cè)表面反射系數(shù)的任何變化
■ 利用表面測(cè)繪測(cè)量來探測(cè)零件上的極小針孔和凸起

這三種測(cè)量方法都能確保查出每一種類型的缺陷。Helmee AOI針對(duì)高光澤鍍鉻零件的分揀準(zhǔn)確率可達(dá)99.97%(300 ppm)，能夠從托盤上抓取客戶的零件、檢測(cè)零件，以及根據(jù)檢測(cè)結(jié)果來分揀零件，以上作業(yè)均在全自動(dòng)的模式下完成。