如果每年要對1,000萬個塑料部件進(jìn)行質(zhì)量檢測，您打算怎么做呢？憑借自動化專家AUMO開發(fā)的智能檢測系統(tǒng)，這項過去只能依靠手動完成的任務(wù)現(xiàn)在已經(jīng)可以自動完成。AUMO采用了十臺堡盟CX相機(jī)作為該系統(tǒng)的“眼睛”。
這一切都是從一張白紙開始。首先，客戶需要闡明自己的需求：是質(zhì)量檢測系統(tǒng)、自動裝配機(jī)還是其他特殊設(shè)備？然后，AUMO的工程師開始進(jìn)行概念設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計，最后制定出一站式服務(wù)包，其中包括系統(tǒng)、維修、調(diào)試和保養(yǎng)。“我們只提供個性化的解決方案。” AUMO公司創(chuàng)始人René R?sler之子、AUMO項目和銷售總監(jiān)Ben R?sler表示。René R?sler于1990年創(chuàng)辦AUMO公司，此后便一直任職該公司首席執(zhí)行官。AUMO的大部分客戶都來自汽車和汽車零部件行業(yè)、航空工業(yè)以及塑料加工業(yè)，不過也有一小部分來自機(jī)械工程、醫(yī)療技術(shù)和半導(dǎo)體行業(yè)。
部件雖簡單，檢測非易事
SchoPlast是一家德國國有企業(yè)，最早成立于20世紀(jì)70年代初期，在1992年完成重組，擁有數(shù)十年的豐富經(jīng)驗。作為一家成熟的主要生產(chǎn)電氣安裝用熱固性塑料部件的制造商，SchoPlast希望AUMO為他們開發(fā)一套檢測系統(tǒng)，用來檢測插座面板的質(zhì)量。今天，在德國，幾乎每家每戶都能看到SchoPlast生產(chǎn)的插座面板。這種明裝插座面板都是大批量生產(chǎn)而成，由于SchoPlast這樣的高端客戶對質(zhì)量的要求非常高，必須對其進(jìn)行一系列復(fù)雜的檢測。SchoPlast提出的質(zhì)量要求是指插座面板尺寸和外輪廓必須精準(zhǔn)，其中刮痕和表面瑕疵等微小缺陷的檢測尤其具有挑戰(zhàn)性。SchoPlast每年生產(chǎn)1,000萬個插座面板，至今為止一直都是通過手動方式進(jìn)行質(zhì)量檢測，需要大量的人力物力。為了給員工減負(fù)，SchoPlast決定引進(jìn)自動化檢測系統(tǒng)。SchoPlast與AUMO公司聯(lián)系，希望AUMO能為他們開發(fā)這樣一種自動化檢測工藝。
AUMO最終不負(fù)眾望，于2018年4月成功開發(fā)出滿足SchoPlast要求的檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)一直沿用至今。檢測系統(tǒng)每次將兩個插座面板從料箱中取出，緊挨著放在輸送系統(tǒng)上。接下來，插座面板會依次通過多個檢測站。除了材料厚度和凹腔直徑采用接觸式測量，其他所有檢測都以圖像為基礎(chǔ)。為此，四個檢測箱中總共安裝有十臺相機(jī)，并采用環(huán)光光源為表面檢測提供入射光或透射光。在經(jīng)過檢測箱時，插座面板會自動翻轉(zhuǎn)和定位，以便進(jìn)行背面檢測。在最后一步檢測工序中，系統(tǒng)會按照良品和次品對插座面板進(jìn)行分類。
更受歡迎的開放式系統(tǒng)構(gòu)架
AUMO公司的自動化解決方案集成了十臺堡盟相機(jī)。AUMO和堡盟是如何達(dá)成合作的呢？第一個原因并不起眼：堡盟視覺技術(shù)中心到AUMO公司僅需25分鐘車程。此外，堡盟一直都在使用AUMO的輪廓檢測系統(tǒng)和元件來設(shè)計生產(chǎn)站和檢測站，所以雙方已經(jīng)比較熟悉，而且相互信任。但這只是一半的原因。“我們當(dāng)時正在尋找一套帶標(biāo)準(zhǔn)化鏡頭連接和數(shù)據(jù)接口的開放式系統(tǒng)來輸出灰度圖像。”R?sler表示，“其他生產(chǎn)商雖然也能提供完整的系統(tǒng)，但其靈活性不能滿足我們的要求。”
帶USB 3.0接口、35 mm鏡頭連接和1.4光圈的堡盟VCXU-53M相機(jī)堪稱最佳選擇。該系列相機(jī)集成了530萬像素的ON Semiconductor PYTHON全局快門傳感器，幀率達(dá)73fps，可確保出色的圖像質(zhì)量。在SchoPlast的自動化檢測應(yīng)用中，相機(jī)每3.67秒采集一張圖像，曝光時間在0.125到0.5毫秒之間。相機(jī)數(shù)據(jù)被傳送至兩臺同時控制光源的工業(yè)電腦中。這兩臺電腦安裝有AUMO專門開發(fā)的分析軟件，可將分析結(jié)果直接輸入到SchoPlast的質(zhì)量管理系統(tǒng)中。這樣，即使多年以后，這些結(jié)果亦可隨時進(jìn)行檢索，以便今后在發(fā)生常見故障時能夠進(jìn)行追溯。
AUMO不僅將堡盟VCXU-53M相機(jī)用在SchoPlast的檢測應(yīng)用中，而且還在其它客戶的兩個應(yīng)用中使用了該系列相機(jī)，以完成物體的輪廓檢測。“我們之所以選擇堡盟相機(jī)，是因為它正好滿足我們的需求。”R?sler表示。
溫度控制
除此之外，堡盟VCXU-53M相機(jī)還具有出色的溫控性能。在調(diào)試前，暴露在檢測箱內(nèi)“強(qiáng)閃光”下的相機(jī)可能會過熱，工作溫度可能超過最高能承受的極限溫度（65°C）。不過，通過對每臺相機(jī)連續(xù)傳輸?shù)墓ぷ鲾?shù)據(jù)進(jìn)行診斷，便能有效避免這種現(xiàn)象。這樣，相機(jī)工作溫度最高為56 °C，因此無需采用主動冷卻元件，那會使系統(tǒng)更加復(fù)雜、成本更高。
“SchoPlast的項目經(jīng)理對于我們提供的智能解決方案感到非常滿意。”R?sler說道。他還解釋了這背后的秘密：“我們可不只是銷售解決方案，而是始終從客戶的角度出發(fā)來滿足他們的具體要求。”
圖1：SchoPlast每年共生產(chǎn)1,000萬個各種類型的插座面板（圖片：AS型插座面板）。2018年4月，SchoPlast引進(jìn)了AUMO公司開發(fā)的自動化質(zhì)量檢測系統(tǒng)。
圖片：AUMO GmbH
圖2：檢測系統(tǒng)每次將兩個插座面板從料箱中取出，放在傳送帶上。檢測箱（右圖）中裝有十臺堡盟相機(jī)，用于檢測面板質(zhì)量。根據(jù)檢測結(jié)果，系統(tǒng)將按照“良品”和“次品”將面板放入下方分選箱中。
圖片：AUMO GmbH
圖3：在第一個檢測箱中，兩臺CX相機(jī)用于拍攝插座面板的位置及其物料號——每隔3.67秒檢測兩個面板。
圖片：AUMO GmbH
圖4：第二個檢測箱中傾斜安裝相機(jī)和光源系統(tǒng)。插座面板表面的任何不規(guī)則缺陷都可以通過投射陰影顯示出來。
圖片：AUMO GmbH
圖5：兩個翻轉(zhuǎn)單元將插座面板翻轉(zhuǎn)過來，以便進(jìn)行背面檢測。
圖片：AUMO GmbH
圖6：堡盟CX系列相機(jī)有90多種型號可選，配備了GigE和USB3.0接口以及先進(jìn)的全局和卷簾快門CMOS傳感器，適用于諸多行業(yè)。
圖片：堡盟
