從電子領(lǐng)域的連接器零件和精密彈簧,到移動(dòng)通信領(lǐng)域的射頻器件,從無(wú)處不在的汽車(chē)金屬零部件,到通用設備領(lǐng)域的高精密封件,隨著(zhù)各個(gè)應用行業(yè)的技術(shù)發(fā)展,對金屬零部件質(zhì)量的要求越來(lái)越高,而金屬工件的表面質(zhì)量正是最直觀(guān)的質(zhì)量體現。
無(wú)論是縮孔、氣泡,還是毛刺、雜質(zhì)、劃痕、凹陷等,由于金屬材料及其加工工藝帶來(lái)的各類(lèi)質(zhì)量問(wèn)題總是困擾著(zhù)金屬件加工方。因為這些瑕疵使工件外表不美觀(guān),更惡劣的會(huì )影響工件的使用性能,使產(chǎn)品的安全性降低。如何通過(guò)高效、精準的自動(dòng)化檢測手段,及時(shí)在出廠(chǎng)前剔除瑕疵工件,確保交付質(zhì)量,正是越來(lái)越多的加工商找到像堡盟公司這樣的高精度傳感自動(dòng)化技術(shù)提供商的初衷。
細微之處,檢測挑戰
高精度金屬工件的缺陷檢測,基于機器視覺(jué)的自動(dòng)化檢測設備無(wú)疑是近年來(lái)的主流方式,在提高檢測效率和自動(dòng)化程度、提升檢測可靠性以及減少人力成本方面具有明顯優(yōu)勢。
盡管如此,高精度金屬工件表面檢測仍然面臨著(zhù)一些關(guān)鍵挑戰。首先由于零部件加工工藝或成形過(guò)程的不同,工件本身的缺陷是動(dòng)態(tài)變化的。其次高精度金屬工件本身都是有各種不規則的縱向深度,需要采取多工位拍照方式;尤其是經(jīng)過(guò)噴涂拋光的金屬工件表面反光很強,一般的光學(xué)系統會(huì )受零件邊角反光影響,直接打光檢測的難度很大,容易造成檢測誤差等。
某金屬工件制造商正在考慮開(kāi)發(fā)一套基于視覺(jué)系統的高精度高速表面瑕疵檢測設備,以解決上述高精度工件檢測難題。采用高靈敏度、高可靠和高速高帶寬處理能力的工業(yè)相機成為這一自動(dòng)化檢測設備的重點(diǎn)。
細微之處“見(jiàn)”真章
堡盟公司為該設備提供的最新10 GigE VLXT-50M.I定制相機,很好地解決了這一應用難題。首先在方案設計上根據特定的需求,VLXT-50M.I搭配了圓頂四分區光源,從四個(gè)角度分別打光拍照得到四張圖片,并合成為最終的圖片,助力實(shí)現對表面細節特征的精確檢測。
其次這款相機本身的一系列特性,也為該方案提供了強大的技術(shù)支持。譬如,VLXT-50M.I相機搭載Sony Pregius CMOS傳感器,具有極高的靈敏度,最短曝光時(shí)間可設置成1μs,能夠在曝光時(shí)間短或使用近紅外(NIR)光源的應用中大展所長(cháng);同時(shí)具有出眾的圖像質(zhì)量,信噪比(SNR)高達44dB(像元尺寸為4.5μm),即便在苛刻的工況下也能輕松實(shí)現穩定的圖像分析;該相機采用萬(wàn)兆網(wǎng)光纖接口,帶寬是千兆網(wǎng)相機的10倍,達到1.1 GB/s,在500萬(wàn)像素時(shí)幀率高達163 fps。
此外,該機型相機帶有四路電源級輸出,帶PWM脈沖調制功能,最高可輸出120W(48V,2.5A),可直接驅動(dòng)外部光源,無(wú)需外部光源控制器,從而容易滿(mǎn)足四分區光源分別打光拍照的要求,通過(guò)Shape from shading功能合成為最終圖片,該圖片能夠清晰地展現金屬表面的細微瑕疵,從而做到高速精確的表面檢測。
隨著(zhù)工業(yè)相機技術(shù)的應用日益廣泛,即便在高精度金屬工件檢測這類(lèi)具有挑戰性的應用場(chǎng)景下,堡盟公司依然能夠提供有效的工業(yè)視覺(jué)解決方案,為電子制造行業(yè)客戶(hù)提供創(chuàng )新價(jià)值。