Visionsystem for inspeksjon av ekstruderte produkter
For å forbedre kvalitetskontrollen under ekstruderingsprosesser kan et visionsystem for inspeksjon av ekstruderte produkter integreres. Under ekstrudering presses oppvarmede, plastisk deformerbare og viskøse masser som plast gjennom en formingsåpning under trykk. Det resulterende ekstrudatet kan ha en rekke ulike former, f.eks. profiler, tetninger, rør osv.
Ettersom sluttproduktet produseres kontinuerlig i denne produksjonsformen, er det av grunnleggende betydning for prosessen at avvik i produksjonstoleransen eller overflatefeil kan oppdages umiddelbart, da det ellers er risiko for at feilen fortsetter over en svært lang del av produksjonsprosessen, noe som fører til en stor mengde vrak og dermed til
høye kostnader på grunn av feilaktig produksjon.
For å redusere disse kostnadene og mulige kundeklager brukes ofte kamerabaserte inspeksjonssystemer. Nøkkelferdige systemer for ekstruderingsapplikasjoner er kostbare og er ofte ikke utviklet for å dekke de nøyaktige behovene til de respektive kundene.
Stadig flere selskaper utvikler nå sitt eget inspeksjonssystem for sin spesifikke applikasjon. For å gjøre dette «investerer» man bare én gang i utviklingen og får deretter et system som er perfekt tilpasset egne behov, og som deretter kan utvides til andre ekstruderingslinjer til svært lave kostnader. I tillegg utvikler man selv kompetansen internt i selskapet og blir mindre avhengig av eksterne selskaper.
I dette spesifikke tilfellet produserer kunden plaststrimler som skal inspiseres for feil på begge sider rett bak ekstruderen. I noen tilfeller smelter ikke enkelte korn av plastgranulatet helt, eller urenheter samler seg ved ekstruderens utløpsdyse, noe som deretter forårsaker overflatefeil som riper, bulker eller lignende. Målet med overvåkingen er å oppdage disse feilene så tidlig som mulig, slik at det kan gripes inn i prosessen umiddelbart og vrak kan reduseres til et minimum.
Kameravalg
Først definerer vi riktig industrielt kamera for visionsystemapplikasjonen for inspeksjon av ekstruderte varer. Basert på kundens spesifikasjoner anbefalte vi følgende oppsett til kunden.
Nøkkeldata:
- Maksimal bredde på stripene: 80mm
- Ekstruderingshastighet: maks. 5m/min
- Minste feil: 0.2mm
- Avstand mellom Kamera og PC: ca. 10 m.
Kamerasystemer for bildebehandling bør utformes slik at den minste detaljen på minst 3x3 piksler vises. Med et FOV på 80x60 mm betyr dette en oppløsning på minst 1200x900 piksler.
Ettersom produktet beveger seg under bildeopptak, bør et global shutter kamera brukes. Du finner mer informasjon om de ulike shutter-typene for industrielle kameraer i kunnskapssenteret vårt her: Global shutter vs. Rolling shutter
I henhold til beregningen ovenfor vil MER2-160-75GM-P-kameraet være tilstrekkelig. Dette er et global shutter Sony IMX273 med en 1/2.9'-sensor med 1440x1080 pxl og en pikselstørrelse på 3.45µm.
Egnet objektiv for visionsystem for inspeksjon av ekstruderte varer
For å fastslå riktig objektiv for denne applikasjonen med visionsystem for inspeksjon av ekstruderte varer, må vi kjenne størrelsen på bildesensoren som brukes, FOV-en som skal dekkes, og arbeidsavstanden mellom kameraet og produktet som skal inspiseres. Maksimal mulig arbeidsavstand innenfor ekstruderingslinjen er begrenset; både fra toppen og bunnen av produktet er den maksimalt 300 mm.
Bruk av MER2-160-75GM-P i kombinasjon med et 16 mm-objektiv ved en arbeidsavstand på 300 mm gir en FOV på 88 x 66 mm. Dette C-mount-objektivet er et godt alternativ for denne applikasjonen: VA-LCM-5MP-16MM-F1.4-015.
Objektivkalkulator
Belysning for inspeksjon av ekstruderte produkter
Det ideelle belysningsscenarioet avhenger av mange faktorer, f.eks. produktets overflatetilstand, omgivelsesbelysning, eventuelt skiftende lysforhold avhengig av årstid og tidspunkt på dagen osv. Hvis installasjonsplassen tillater det, anbefales det å gjøre applikasjonen uavhengig av eksterne lyspåvirkninger. Dette kan for eksempel sikres ved å kapsle inn kameraene og belysningsenheten. Dette tiltaket sikrer at den oppnådde bildekvaliteten alltid er konstant, uavhengig av tidspunkt på dagen eller året. Særlig hvis du bruker inspeksjonsprogramvare, forhindrer dette forekomsten av mulige pseudo-feil.
Plastsoklene har en antrasittfarget, kun svakt reflekterende overflate. Defekter, inneslutninger samt riper eller bulker kan alltid oppdages pålitelig gjennom en endring i overflatestrukturen på listene.
For dette visionsystemet for inspeksjon av ekstruderte produkter anbefales det derfor å installere lyskilder i tillegg til kameraoppsettet, slik at disse overflateforvrengningene fremstår tydeligere mot den intakte overflaten på plastlistene. Våre stavlys VA-BL3-119x16-W er et enkelt og kostnadseffektivt alternativ til dette, ettersom de enkelt kan festes til eksisterende konstruksjoner ved hjelp av de valgfrie brakettene. For strømforsyning kan du enten bruke en eksisterende 24V-strømforsyning i ekstruderingslinjen, eller du kan bruke vår VA-PS1-A1-60W-24V-1 strømforsyning. Hvis du ønsker å koble flere lyskilder til én strømforsyning og samtidig ønsker at de skal være justerbare, finner du egnede alternativer her: Strømforsyning for stavlys.
Ideelt sett bør belysningen plasseres i en relativt flat vinkel på mindre enn 45° mot produktet som skal inspiseres, slik at defekter blir tydelig synlige på grunn av refleksjonen, som skiller seg vesentlig fra det opprinnelige produktet. Den matte overflaten i denne applikasjonen gjør det noe enklere å konfigurere belysningen. Ved svært reflekterende overflater eller overflater med blanke effekter kan bruk av polariseringsfiltre være til hjelp. Uansett må det sikres at det ikke oppstår refleksjoner som skyldes lys som treffer objektivet direkte. For å forhindre dette kan du justere plasseringen av kameraet eller lyskilden på stedet for å finne det ideelle oppsettet for applikasjonen.
Programvare for bildebehandling
Med oppsettet ovenfor kan du nå vise bilder på en PC og lagre dem. Dette vil for eksempel være tilstrekkelig dersom maskinoperatøren kun trenger å overvåke prosessen fra tid til annen ved å kontrollere bildene manuelt.
Med denne metoden vil du imidlertid aldri oppnå 100 % kontroll over hele produksjonen, men kun tilfeldig overvåking.
For noen år siden var det fortsatt svært komplekst og omfattende å bruke bildebehandlingsprogramvare. Dette var ikke mulig uten programmeringskunnskap. Takket være de intuitive programvareløsningene fra Zebra Aurora Vision er dette nå også mulig for ikke-eksperter. Programvaren er Windows-basert og kan betjenes via dra og slipp. Alt du trenger er en utviklerlisens og deretter en runtime-lisens for hver produksjonslinje.
På nettstedet vårt finner du noen videoer som viser den intuitive bruken og mulighetene med Zebra Aurora Vision-programvare.
For å få et første inntrykk av denne programvareløsningen kan du laste ned gratis lite-versjonen (Zebra Aurora Vision Studio 5 Lite) direkte fra nettstedet vårt.
Hvis du fortsatt ønsker å bruke en integrator for å få hjelp med å komme i gang med programvaren, hjelper vi deg gjerne med en anbefaling av en av våre integrasjonspartnere.
Support for visionsystem for inspeksjon av ekstruderte varer?
Ønsker du support fra en av våre machine vision-eksperter for å opprette ditt eget visionsystem for inspeksjon av ekstruderte varer? Eller et annet lignende visionsystem? Ikke nøl med å ta kontakt ved å bruke skjemaet nedenfor!