System wizyjny do kontroli produktów wytłaczanych
Aby usprawnić kontrolę jakości podczas procesów ekstruzji, można zintegrować system wizyjny do inspekcji wyrobów ekstrudowanych. Podczas ekstruzji podgrzane, plastycznie odkształcalne i lepkie masy, takie jak tworzywa sztuczne, są pod ciśnieniem przepychane przez otwór formujący. Powstały ekstrudat może przyjmować różne kształty, np. profile, uszczelki, rury itp.
Ponieważ produkt końcowy jest wytwarzany w sposób ciągły w tej formie produkcji, dla procesu ma fundamentalne znaczenie natychmiastowe wykrywanie odchyleń od tolerancji produkcyjnej lub wad powierzchni, ponieważ w przeciwnym razie istnieje ryzyko, że wada będzie występować przez bardzo długi okres procesu produkcyjnego, prowadząc do dużej ilości odrzutów, a tym samym do
wysokich kosztów wynikających z wadliwej produkcji.
Aby ograniczyć te koszty i możliwe reklamacje klientów, często stosuje się systemy inspekcji oparte na kamerach. Gotowe systemy do zastosowań ekstruzyjnych są drogie i często nie zostały opracowane tak, aby spełniać dokładne potrzeby poszczególnych klientów.
Coraz więcej firm opracowuje obecnie własny system inspekcji dla swojego konkretnego zastosowania. W tym celu wystarczy jednorazowo „zainwestować” w rozwój, a następnie dysponuje się systemem idealnie dostosowanym do własnych potrzeb, który można następnie rozszerzyć na inne linie ekstruzyjne przy bardzo niskich kosztach. Ponadto know-how jest rozwijane wewnątrz firmy, co zmniejsza zależność od firm zewnętrznych.
W tym konkretnym przypadku klient produkuje paski z tworzywa sztucznego, które mają być kontrolowane pod kątem wad po obu stronach bezpośrednio za wytłaczarką. W niektórych przypadkach pojedyncze granulki tworzywa sztucznego nie topią się całkowicie lub zanieczyszczenia gromadzą się na dyszy wylotowej wytłaczarki, co następnie powoduje wady powierzchni, takie jak zarysowania, wgniecenia lub podobne. Celem monitorowania jest jak najwcześniejsze wykrycie tych wad, aby można było natychmiast interweniować w procesie i ograniczyć odrzuty do minimum.
Wybór kamery
Najpierw definiujemy odpowiednią kamerę przemysłową do zastosowania w systemie wizyjnym do inspekcji wyrobów wytłaczanych. Na podstawie specyfikacji klienta zarekomendowaliśmy klientowi następującą konfigurację.
Kluczowe dane:
- Maksymalna szerokość pasków: 80mm
- Prędkość wytłaczania: maks. 5m/min
- Najmniejszy błąd: 0.2mm
- Odległość Kamera/PC: ok. 10 m.
Systemy kamer do przetwarzania obrazu powinny być zaprojektowane w taki sposób, aby wyświetlany był najmniejszy szczegół o wymiarach co najmniej 3x3 piksele. Przy FOV wynoszącym 80x60mm oznacza to rozdzielczość co najmniej 1200x900 pikseli.
Ponieważ produkt przemieszcza się podczas akwizycji obrazu, należy zastosować kamerę z migawką globalną. Więcej informacji o różnych typach migawek w kamerach przemysłowych można znaleźć tutaj, w naszym centrum wiedzy: Migawka globalna vs. Krocząca migawka
Zgodnie z powyższym obliczeniem kamera MER2-160-75GM-P byłaby wystarczająca. Jest to Sony IMX273 z migawką globalną, wyposażona w sensor 1/2.9' o rozdzielczości 1440x1080 pxl i rozmiarze piksela 3.45µm.
Odpowiedni obiektyw do systemu wizyjnego inspekcji wyrobów wytłaczanych
Aby określić odpowiedni obiektyw dla tego zastosowania systemu wizyjnego do inspekcji wyrobów wytłaczanych, musimy znać rozmiar zastosowanego przetwornika obrazu, obszar FOV, który ma zostać objęty, oraz odległość roboczą między kamerą a produktem poddawanym inspekcji. Maksymalna możliwa odległość robocza w obrębie linii wytłaczania jest ograniczona; zarówno od góry, jak i od dołu produktu wynosi maksymalnie 300mm.
Zastosowanie MER2-160-75GM-P w połączeniu z obiektywem 16mm przy odległości roboczej 300mm zapewnia FOV 88x66mm. Ten obiektyw C-mount jest dobrym rozwiązaniem dla tego zastosowania: VA-LCM-5MP-16MM-F1.4-015.
Kalkulator obiektywów
Oświetlenie do inspekcji produktów wytłaczanych
Idealny scenariusz oświetlenia zależy od wielu czynników, np. stanu powierzchni produktu, oświetlenia otoczenia, potencjalnie zmieniających się warunków oświetleniowych zależnych od pory roku i dnia itd. Jeśli przestrzeń instalacyjna na to pozwala, zaleca się uniezależnienie zastosowania od zewnętrznych wpływów świetlnych. Można to zapewnić na przykład poprzez obudowanie kamer i jednostki oświetleniowej. Działanie to zapewnia, że uzyskana jakość obrazu jest zawsze stała, niezależnie od pory dnia i roku. Zwłaszcza w przypadku korzystania z oprogramowania inspekcyjnego zapobiega to występowaniu możliwych błędów pozornych.
Listwy przypodłogowe z tworzywa sztucznego mają antracytową powierzchnię o niewielkiej refleksyjności. Wady, wtrącenia, a także zarysowania lub wgłębienia można zawsze niezawodnie wykryć poprzez zmianę struktury powierzchni listew.
W przypadku tego systemu wizyjnego do inspekcji wyrobów ekstrudowanych zaleca się zatem zainstalowanie, oprócz konfiguracji kamer, źródeł światła, które wyraźniej uwidocznią te powierzchniowe odkształcenia na tle nienaruszonej powierzchni listew z tworzywa sztucznego. Nasze oświetlenie listwowe VA-BL3-119x16-W stanowi proste i ekonomiczne rozwiązanie, ponieważ można je łatwo zamocować do istniejących konstrukcji za pomocą opcjonalnych wsporników. Do zasilania można wykorzystać istniejący zasilacz 24V w linii ekstruzyjnej lub nasz zasilacz VA-PS1-A1-60W-24V-1. Jeśli chcesz podłączyć kilka źródeł światła do jednego zasilacza i jednocześnie zapewnić możliwość ich regulacji, odpowiednie opcje znajdziesz tutaj: Zasilacz do oświetlenia listwowego.
W idealnym przypadku oświetlenie powinno być ustawione pod dość małym kątem, mniejszym niż 45°, względem kontrolowanego produktu, aby wady były wyraźnie widoczne dzięki odbiciu znacznie różniącemu się od powierzchni oryginalnego produktu. Matowa powierzchnia w tym zastosowaniu nieco ułatwia konfigurację oświetlenia. W przypadku powierzchni silnie refleksyjnych lub powierzchni z efektami połysku pomocne może być zastosowanie filtrów polaryzacyjnych. W każdym przypadku należy zapewnić, aby nie występowały odbicia spowodowane bezpośrednim padaniem światła na obiektyw. Aby temu zapobiec, można na miejscu zmieniać położenie kamery lub źródła światła, aby znaleźć idealną konfigurację dla zastosowania.
Oprogramowanie do przetwarzania obrazu
Dzięki powyższej konfiguracji można teraz wyświetlać obrazy na komputerze PC i je zapisywać. Byłoby to wystarczające na przykład wtedy, gdy operator maszyny musi jedynie od czasu do czasu monitorować proces poprzez ręczne sprawdzanie obrazów.
Jednak dzięki tej metodzie nigdy nie osiągniesz 100% kontroli nad całą produkcją, a co najwyżej wyrywkowe monitorowanie.
Jeszcze kilka lat temu korzystanie z oprogramowania do przetwarzania obrazów było bardzo złożone i rozbudowane. Nie było to możliwe bez znajomości programowania. Dzięki intuicyjnym rozwiązaniom programowym Zebra Aurora Vision jest to teraz możliwe również dla osób niebędących ekspertami. Oprogramowanie jest oparte na systemie Windows i można je obsługiwać metodą przeciągnij i upuść. Wystarczy licencja deweloperska, a następnie licencja runtime dla każdej linii produkcyjnej.
Na naszej stronie internetowej znajdziesz kilka filmów prezentujących intuicyjną obsługę i możliwości oprogramowania Zebra Aurora Vision.
Aby uzyskać pierwsze wrażenie na temat tego rozwiązania programowego, możesz pobrać bezpłatną wersję lite (Zebra Aurora Vision Studio 5 Lite) bezpośrednio z naszej strony internetowej.
Jeśli nadal chcesz skorzystać z pomocy integratora przy rozpoczęciu pracy z oprogramowaniem, chętnie pomożemy Ci, rekomendując jednego z naszych partnerów integracyjnych.
Wsparcie dla systemu wizyjnego do kontroli wyrobów wytłaczanych?
Czy chcesz skorzystać ze wsparcia jednego z naszych ekspertów ds. widzenia maszynowego przy tworzeniu własnego systemu wizyjnego do kontroli produktów wytłaczanych? A może innego podobnego systemu wizyjnego? Nie wahaj się skontaktować z nami za pomocą poniższego formularza!