Last updated: 29 November 2024

Automatisierte Inspektion von Metallstanzteilen mit Machine Vision

Die Inspektion von Stanzteilen umfasst den Einsatz von hochentwickelten Automatisierungssystemen und Machine Vision-Technologie. Metallstanzen ist ein Fertigungsprozess, bei dem eine Stanzpresse verwendet wird, um Metallbleche in die gewünschte Form zu bringen. Diese werden in vielen verschiedenen Branchen eingesetzt, wobei eine der häufigsten die Automobilteile sind. Die Inspektion dieser Teile ist sehr wichtig, da die Qualität und die Präzision beim Abgleichen von Mustern und Ausrichten von metallgestanzten Komponenten entscheidend für deren Leistung sind. 

Automatisierte Inspektion von Metallstanzteilen mit Machine Vision

Für diese Inspektion von Stanzteilen wollte der Kunde, der nach dieser Lösung gefragt hatte, Bilder von 5 verschiedenen Stanzteilen aufnehmen, wobei jedes Teil eine unterschiedliche Höhe, Breite und Tiefe hatte. Die Verwendung eines Machine Vision-Systems zur Erkennung von Rissen oder Spalten ermöglichte es uns, Produktionsfehler zu minimieren, die Einheitlichkeit und Genauigkeit aufrechtzuerhalten und die Einhaltung der Standards sicherzustellen. 

Machine vision Kamera Auswahl zur Inspektion von Stanzteilen

Wir werden damit beginnen, die beste industrielle Kamera für das Inspektionssystem der Stanzteile auszuwählen. 

Wir haben unsere 12,3MP USB3 Kamera ME2P-1230-23U3M basierend auf den Angaben des Kunden empfohlen. Wir haben die USB3 Kamera-Schnittstelle gewählt, da der Abstand zwischen dem PC und der Kamera kürzer als 5 Meter ist. Wenn der Abstand zwischen dem PC und der Kamera kürzer als 4,6 Meter ist, empfehlen wir immer unsere USB3-Kameras, um von den niedrigeren Preisen und der 4-mal höheren Bandbreite im Vergleich zu unseren GigE-Kameras.

Unsere Monochromkameras sind dreimal lichtempfindlicher als unsere Farbkameras. Bei dieser Inspektion von Stanzteilen wäre es vorteilhaft, eine mono Kamera zu verwenden, um die Fehler von sichtbaren Rissen oder Spalten zu erfassen. Diese Teile werden mit einer Geschwindigkeit von 60 Zoll pro Sekunde auf einem Förderband bewegt, was uns dazu führt, eine global Shutter Kamera zu empfehlen. Global Shutter werden für bewegte Objekte verwendet, während unsere rolling Shutter für Objekte verwendet werden, die stillstehen, wenn das Bild aufgenommen wird. 

Der Kunde war sich nicht sicher, welche Auflösung für die Kamera benötigt wurde, also haben wir gerechnet. Das kleinste Detail, das erkannt werden musste, betrug 2x2mm. Das benötigte Sichtfeld (FOV) war 1700x1700mm, was uns eine Systemauflösung von 0,667mm/Pixel gibt. Basierend auf 3 Pixel pro kleinstem Partikel waren mindestens 2550x2550 Pixel erforderlich. Unsere 12,3MP Kamera mit dem Sony-Sensor IMX304 hat 4096x3000 Pixel.

Objektiv für Sony IMX304 Sensor

Die ausgewählte Kamera für diese Inspektion von Stanzteilen verfügt über einen Sony IMX304-Sensor, dies ist ein 1,1"-Sensor. Um das beste Objektiv für diese Kamera und die Kundenlösung zu bestimmen, haben wir unseren Objektiv-Rechner verwendet. Um das Objektiv bestmöglich zu berechnen, müssen wir den benötigten horizontalen Sichtfeld (FOV) und den Arbeitsabstand (WD) kennen. Der Kunde benötigte ein FOV von 1700x1700mm, da unsere Kamera-Sensoren rechteckig sind, müssen wir das horizontale FOV erhöhen. Bei einem horizontalen FOV von 2300mm und einem Arbeitsabstand von etwa 992mm erhalten wir ein FOV von 2322x1700mm. Die empfohlene Brennweite beträgt 6mm, daher wäre unser LCM-10MP-06MM-F1.8-1.1-ND1 die beste Option für diese Lösung. Danach können die Kunden im Software der Kamera eine ROI, Region of Interest, festlegen, um das gewünschte 1700x1700mm FOV zu erhalten.

Beleuchtung für die Inspektion von Stanzteilen

Da Stanzteile aus Metall bestehen, neigen sie dazu, stark reflektierend zu sein. Stanzteile durchlaufen auch verschiedene Techniken wie Formen, Schneiden, Biegen, Stanzen usw., die dazu führen können, dass einige dieser Teile mehr Schatten oder Glanz aufweisen. Machine vision Beleuchtung ist in diesen Fällen sehr wichtig, um alle feinen Details und Mängel festzuhalten. Für kleinere Objekte wäre ein Dome Licht unsere bevorzugte Beleuchtung gewesen, da es sehr vielseitig ist und ideal zur Überprüfung von Oberflächenfehlern an Metallteilen geeignet ist. 

Da die zu prüfenden Teile bei dieser Prüfung von Stanzteilen sehr groß sind, empfehlen wir die Verwendung eines Satzes von Balkenleuchten. Außerdem empfehlen wir, einen Karton einzurichten und den Karton innen weiß zu streichen, um die Beleuchtung zu erleichtern und Reflexion. 

Wir können auch maßgeschneidert Beleuchtung anbieten, wenn eine unserer anderen Beleuchtungslösungen für das spezifische Projekt geeignet ist. In diesem Artikel "Warum industrielle Machine Vision LED-Lichter verwenden?" finden Sie detaillierte Informationen zu jeder Beleuchtungslösung, die wir anbieten, und wie sie Ihrer Applikation zugutekommen kann.

Bildverarbeitungssoftware für die Prüfung von Stanzteilen

Wir empfehlen dem Kunden immer, zuerst die beste Einrichtung zu finden, bevor er Software auswählt. Nachdem wir die beste Kamera, Objektiv und Beleuchtungslösung für die Inspektion des Stanzteils gefunden haben, haben wir die Software Zebra Aurora Vision Studio 5 vorgeschlagen. Wir haben empfohlen, zuerst die Lite-Version herunterzuladen, die kostenlos ist, damit er die Software ausprobieren kann und sieht, ob sie gut mit der Applikation funktioniert. Die Lite-Version würde nicht mit Live-Bildern funktionieren, aber ein Bild kann aufgenommen und gespeichert werden, um das Programm auszuprobieren. Wenn die Testversion nach umfangreichen Tests geeignet erscheint, aber endgültige Leistungstests oder spezielle Funktionen noch ausprobiert werden müssen, sind wir gerne bereit, dies möglich zu machen. In diesen Fällen können wir auch eine 30-tägige Testversion des vollständigen Programms anbieten.

Mit dem Zebra Aurora sollte der Kunde in der Lage sein, das Livebild mit einem vorherigen Bildsatz zu vergleichen, Fehler zu finden und jedes Detail zu messen, um sicherzustellen, dass es dem erforderlichen Format entspricht.  

Zebra Aurora ist eine großartige Option, da es für vision-Ingenieure entwickelt wurde, um Lösungen ohne Programmierkenntnisse zu erstellen. Es bietet eine Vielzahl von Softwarepaketen, die auf Ihre spezifischen Bedürfnisse zugeschnitten sind. Unser technisches Support-Team bietet auch vierteljährliche Schulungen für diese Software an, und wir sind offen dafür, Bilder und Dokumente zu erhalten, um kostenlose Beispielprogramme zu erstellen. 

Support bei der Inspektion von Stanzteilen

Wir wissen, dass jedes Projekt unterschiedlich ist, die Teilegrößen größer oder kleiner sein können, die Inspektion einfacher oder komplexer sein kann, das WD und FOV möglicherweise unbekannt oder unveränderlich sind. Wir sind hier, um Ihnen zu helfen, die beste Kamera, Objektiv, Beleuchtung und Software für Ihre eigene Lösung zu finden. Kontaktieren Sie uns über das untenstehende Formular, um die beste Hardware für Ihr Stanzteilinspektionsprojekt zu beraten.