1  引言

    對于大部分高級的快速應用來(lái)說(shuō)，Ranger是最適合的3D相機。極至的速度表現，靈活的光學(xué)配置以及第三方的圖象處理軟件，這些構成實(shí)現了Ranger檢測系統的強大功能，可以解決很多實(shí)際問(wèn)題。世界上很多著(zhù)名的視覺(jué)檢測設備制造商選用Ranger作為核心部件來(lái)開(kāi)發(fā)他們的三維檢測產(chǎn)品。

    Ranger E高速3D相機可以在非常高速的情況下獲取目標物體的整套3D數據。第三維數據增加了高度和外形輪廓的信息，這在對物體進(jìn)行正確分類(lèi)時(shí)非常重要。Ranger產(chǎn)生的3D數據將通過(guò)標準的接口（例如ClameraLink和千兆以太網(wǎng)）傳送到PC作數據分析。

    汽車(chē)制造商一直都在尋找一種方法能夠確保及證明以最少的檢測費用，卻能100%做到鐳射熔接后無(wú)裂縫的3D品管?；赗anger E高速3D相機有著(zhù)堅固的外殼設計、精準的測量技術(shù)以及快速的影像處理資料傳輸等特點(diǎn)， ATM vision AG與Kawasaki Roboticse公司攜手合作，選擇了Ranger高速3D相機，為汽車(chē)車(chē)體組裝中鐳射加工熔接縫檢測提供了理想的解決方案。

2  熔接縫是產(chǎn)品及制程品管的指標

    熔接過(guò)程中，鐳射聚集的能量讓相鄰兩個(gè)金屬熔接在一起。使得金屬在很短的時(shí)間內快速熔合。在這種技術(shù)下，光束行進(jìn)路徑形成汽化毛細管現象，然后在冷卻過(guò)程中讓金屬熔接。焊接工以?xún)蓚€(gè)方向做品管指標-熔接物件本體及制程穩定度。因此他們需要能檢測細孔、邊緣裂口、表面裂縫、裂縫間隙或其他表面產(chǎn)生裂縫的測試設備。

3  整合到6軸機器手臂的視覺(jué)傳感器

    為了解決這個(gè)問(wèn)題，ATM vision決定使用SICK Ranger E—目前感應速度最快的3D相機：每秒高達35000張外形輪廓掃描且每張超過(guò)1500個(gè)測試點(diǎn)，該產(chǎn)品可以應用在工業(yè)環(huán)境下的3D外形量測。除了高速測量速度以外，Ranger E高精度解析能檢測到微小熔接縫的變化，透過(guò)三角量測法，經(jīng)鐳射光掃描過(guò)后的熔接縫外形輪廓直接輸入到視覺(jué)晶片處理，Ranger E搭配Gigabit以太界面后能夠快速傳輸資料及即時(shí)處理。ATM vision將Ranger E裝在由Kawasaski出產(chǎn)的六軸機械手臂上，在固定的工作距離下，機械手臂以每秒800mm速度導引攝像機系統，不斷的以鐳射直線(xiàn)掃描熔接縫輪廓。熔接縫輪廓的表面資料100%送回系統處理。由于小于100μm高解析度，即使是粗糙表面也能穩定檢測。若有任何細孔、裂口及裂縫發(fā)生，檢測系統會(huì )隨時(shí)回報到上一層的控制單元。

    使用Ranger E 3D高速相機能確保及證明熔接后的零件達到品管標準，同時(shí)能長(cháng)時(shí)間立即監控熔接過(guò)程。熔接縫評估需以高精確度量測值為基礎，這樣就能在制造初期中檢測出瑕疵并提出改善計劃。