生產(chǎn)集成薄膜視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)解決方案

       項(xiàng)目背景

　　幾乎所有行業(yè)和生活領(lǐng)域都可以找到各種不同厚度和顏色的塑料薄膜——透明或不透明、結(jié)構(gòu)化或涂層。應(yīng)用范圍從平板屏幕、手機(jī)顯示器、藥片泡罩、食品包裝到嬰兒尿布。在全球各地的大型工廠 24/7 全天候生產(chǎn)，它們的質(zhì)量取決于許多參數(shù)，生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量監(jiān)控和質(zhì)量保證對(duì)最終產(chǎn)品的質(zhì)量有重大影響。有多種標(biāo)準(zhǔn)：具體要求由制造商和用戶單獨(dú)商定。允許錯(cuò)誤的類型和數(shù)量反映在生產(chǎn)成本中，從而反映在最終用戶的價(jià)格中。

　　技術(shù)難點(diǎn)

　　簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)：沒(méi)有人喜歡在包裝好的奶酪中發(fā)現(xiàn)密封的昆蟲(chóng)；TFT 屏幕上不應(yīng)該有任何混濁，而且絕對(duì)不希望在高壓電纜的絕緣層上發(fā)現(xiàn)任何孔，

　　擠出薄膜缺陷的測(cè)量范圍主要取決于其預(yù)期用途：

　　包裝薄膜 (PET)需要可靠地檢測(cè) 150 μm 和 500 μm 之間的缺陷尺寸。

　　在技術(shù)薄膜中，缺陷尺寸范圍為 50 至 200 μm。

　　在表面保護(hù)膜中，它們的范圍從 60 μm 到 160 μm。

　　在具有特定光學(xué)特性的薄膜中，可能需要可靠地檢測(cè) 25 μm 至 100 μm 范圍內(nèi)的缺陷。

　　由于不正確熔化的材料（所謂的斑點(diǎn)或燒痕）、魚(yú)眼、薄處、孔洞、條紋、流線或簡(jiǎn)單的污垢，在擠出過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)缺陷，質(zhì)量監(jiān)控是否應(yīng)將不均勻性歸類為缺陷取決于薄膜的后續(xù)使用，如果不使用機(jī)器視覺(jué)，就不可能以所需的速度檢測(cè)所有這些缺陷。

　　解決方案

　　康耐德了一種可擴(kuò)展的模塊化檢測(cè)系統(tǒng)，其中包括多達(dá) 10 個(gè)并排運(yùn)行的攝像機(jī)，在實(shí)踐中，大多數(shù)應(yīng)用使用帶有兩個(gè)攝像頭的系統(tǒng)來(lái)檢測(cè) 1500 毫米到 2000 毫米的膠片寬度。

　　除了線掃描相機(jī)的傳感器尺寸高達(dá) 8192 像素 (8k) 之外，相機(jī)距離還定義了可達(dá)到的分辨率。例如，包裝行業(yè)的膠片通常不需要超過(guò) 150 微米到 200 微米的分辨率，這相當(dāng)于每米膠片寬度使用一臺(tái)相機(jī)，技術(shù)膠片的檢查分辨率從兩倍到三倍，因此需要更多的相機(jī)。

　　僅僅像素?cái)?shù)并不是衡量所有事物的標(biāo)準(zhǔn)，8k 相機(jī)中的傳感器元件更小，因此對(duì)光不敏感，在透光性較差的材料的情況下，您更有可能選擇傳感器直徑更大的 4k 相機(jī)，這種簡(jiǎn)單的考慮表明，工廠工程師必須具備豐富的經(jīng)驗(yàn)才能最佳地滿足技術(shù)要求并最大限度地降低成本。

　　1、圖像采集卡

　　為了管理由高達(dá) 1,200 米/分鐘的實(shí)時(shí)生產(chǎn)速度產(chǎn)生的大量圖像數(shù)據(jù)，每臺(tái)攝像機(jī)都配備了自己的圖像采集卡，相機(jī)和圖像采集卡都包含在連接到機(jī)器的公共外殼中，這些工作站在相機(jī)和圖像采集卡之間提供了必要的模塊化和較短的信號(hào)通路。

　　集成的冷卻風(fēng)扇會(huì)產(chǎn)生輕微的超壓，以防止與生產(chǎn)相關(guān)的灰塵沉積在鏡頭上。在惡劣和極其骯臟的環(huán)境中，使用密封外殼，然后通過(guò)單獨(dú)的灰塵和濕氣凈化空氣回路對(duì)其進(jìn)行冷卻。

　　2、預(yù)組裝模塊

　　為了更好地支持我客戶，我們?cè)谀K的預(yù)組裝方面積累了深厚的專業(yè)知識(shí)，與單個(gè)組件相比，這些模塊為我們的客戶節(jié)省了大量的集成時(shí)間。尤其是對(duì)于 OCS，我們正在使用帶有來(lái)自透鏡和濾光片的高度復(fù)雜的光學(xué)模塊，客戶受益于更短的交貨時(shí)間、更高的操作安全性和更低的成本。

　　位于 OCS 內(nèi)部測(cè)試和培訓(xùn)中心的復(fù)卷機(jī)可用于對(duì)計(jì)劃系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行預(yù)測(cè)試。樣品薄膜材料可以在實(shí)際條件下以高達(dá) 400 m/min 的速度進(jìn)行驗(yàn)證，并且可以根據(jù)客戶的需求優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

　　OCS 一直在使用該系統(tǒng)測(cè)試新技術(shù)，例如帶有可控 LED 元件的特定真彩色照明，可以設(shè)置不同的顏色，如有必要，甚至可以使用近紅外光。三菱電機(jī)接觸式成像傳感器、創(chuàng)新型偏振相機(jī)以及非制冷熱成像相機(jī)均已使用該系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試。

　　3、過(guò)程控制檢查

　　在當(dāng)前系統(tǒng)中，所有錯(cuò)誤都被記錄為單獨(dú)的圖像，可以進(jìn)行回顧性評(píng)估。OCS 開(kāi)發(fā)的分析軟件允許操作人員使用不同類型的錯(cuò)誤趨勢(shì)，這有助于在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生警報(bào)和對(duì)過(guò)程參數(shù)的特定修改。趨勢(shì)數(shù)據(jù)顯示了修改后的趨勢(shì)。

　　通過(guò)這種方式，無(wú)論是添加了某些添加劑、異常污垢進(jìn)入還是更換顆粒罐時(shí)，都可以很容易地檢測(cè)到問(wèn)題，然后可以將其分配到某些部分。然后可以在隨后的調(diào)試過(guò)程中切除有缺陷的薄膜部分。