成像和質(zhì)量檢驗(yàn)的交集

工業(yè)二維（2D）和三維（3D）成像解決方案證明了它們?cè)跍y(cè)試、錯(cuò)誤檢測(cè)和檢驗(yàn)方面的可靠性。

電子組件測(cè)試

近年來(lái)，總部位于德國(guó)普赫海姆的Phil-Vision在包括電子行業(yè)在內(nèi)的廣泛行業(yè)獲得了豐富的經(jīng)驗(yàn)。電子組件生產(chǎn)其中涉及的一部分是所謂的熱處理過(guò)程，例如，熱化學(xué)蒸汽在空白晶圓片上沉積。工藝質(zhì)量必須經(jīng)過(guò)反復(fù)檢查。由于生產(chǎn)條件艱難，只有即使在溫度范圍提升的情況下輸出結(jié)果依然準(zhǔn)確的工業(yè)相機(jī)適用于此。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，Phil-Vision已經(jīng)成功將Teledyne Dalsa的機(jī)器視覺(jué)組件集成應(yīng)用于廣泛領(lǐng)域。

Phil-Vision首席視覺(jué)設(shè)計(jì)官Patrick Gailer表示：“在我們這種惡劣環(huán)境中，Genie相機(jī)系列已被證明是一個(gè)很不錯(cuò)的選擇”。

“這些相機(jī)即使在高溫下也能輸出優(yōu)質(zhì)圖像，而且故障率極低。在極端條件下發(fā)生故障的極少數(shù)情況下，Teledyne Dalsa高效快速響應(yīng)客戶，并更換相機(jī)。”除了機(jī)械穩(wěn)健性之外，還有一個(gè)進(jìn)一步優(yōu)勢(shì)是，Gailer引用了Genie相機(jī)系列的許多變體，在分辨率和接口方面，這些變體可以為幾乎所有2D機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)應(yīng)用提供搭配適用型號(hào)。

“此外，我們非常喜歡使用相機(jī)系列建立多立體聲系統(tǒng)，因?yàn)橄鄼C(jī)很容易通過(guò)精確時(shí)間協(xié)議（PTP）實(shí)現(xiàn)精確同步，”Gailer繼續(xù)說(shuō)道。“根據(jù)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，可以不使用扳機(jī)線，而完全通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行同步。Genie相機(jī)可以提供市場(chǎng)上較為簡(jiǎn)單和精確的控制。”

逐行錯(cuò)誤檢測(cè)

相較于面陣相機(jī)而言，線掃描相機(jī)技術(shù)已被證明更適用于產(chǎn)品在龍門架上移動(dòng)或用于紙病檢測(cè)的應(yīng)用。圖像經(jīng)過(guò)逐行捕獲，然后組合成理論上無(wú)限長(zhǎng)的圖像。受益于線掃描檢驗(yàn)的產(chǎn)品包括鋼卷、貨幣、紙卷或紡織品等。

“我們也經(jīng)常使用Teledyne Dalsa的線掃描相機(jī)”，Gailer強(qiáng)調(diào)說(shuō)：“我們合作伙伴的線掃描相機(jī)產(chǎn)品組合在機(jī)器視覺(jué)行業(yè)是獨(dú)一無(wú)二的——有幾個(gè)系列提供不同的分辨率、速度和接口選擇。在Linea、Piranha、Eliixa和Uniiqa產(chǎn)品線上，除了傳統(tǒng)的線掃描相機(jī)外，還有采用雙線和TDI技術(shù)以及SWIR的相機(jī)型號(hào)以及多光譜線掃描相機(jī)。無(wú)論是應(yīng)用還是行業(yè)，我們總能找到理想的線掃描相機(jī)來(lái)滿足客戶的需求。”

3D檢驗(yàn)

近年來(lái)，3D成像技術(shù)發(fā)展迅速，為許多應(yīng)用提供了更簡(jiǎn)單的解決方案，這些解決方案無(wú)法通過(guò)2D系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，或只能在投入大量精力的情況下才能實(shí)現(xiàn)。事實(shí)上，3D視覺(jué)系統(tǒng)現(xiàn)在能夠提供更多可行的選擇，部分原因在于傳感器質(zhì)量和速度、嵌入式圖像處理系統(tǒng)、fpga、激光器、光學(xué)元件和智能系統(tǒng)有了同步發(fā)展。這種技術(shù)現(xiàn)在具有成本效益、可靠性、可重復(fù)性、易于實(shí)現(xiàn)，這些特性已在許多要求苛刻的應(yīng)用中得到了證明。

舉例說(shuō)明，Gailer沿用了汽車制動(dòng)盤的光學(xué)檢測(cè)技術(shù)，相較于2D圖像處理系統(tǒng)而言，Gailer能夠更好地匹配缺陷：“由于制動(dòng)盤用灰鑄鐵制成，可能會(huì)有孔在研磨過(guò)程中暴露出來(lái)。這些表面上的必須標(biāo)注尺寸，并且必須測(cè)量平衡銑削的深度。”除了純粹的汽車制動(dòng)器安全問(wèn)題，Gailer表示，組件飾面也變得越來(lái)越重要，因?yàn)槟承┢囍械娘椕婵梢?jiàn)，因此飾面也是視覺(jué)外觀的一部分。高價(jià)購(gòu)買車輛的顧客不會(huì)接受一個(gè)缺陷明顯的制動(dòng)盤，即使剎車功能沒(méi)有因?yàn)檫@些缺陷而受損。

由于照明情況，檢查制動(dòng)盤并不容易：制動(dòng)盤表面經(jīng)過(guò)拋光，生產(chǎn)期間不可避免會(huì)產(chǎn)生研磨槽，然后制成產(chǎn)品。更糟糕的是，指紋或細(xì)砂作為之前研磨和洗滌過(guò)程的殘留物很容易被2D圖像處理系統(tǒng)誤認(rèn)為是不可接受的缺陷。

“對(duì)于這個(gè)系統(tǒng)，我們使用了z-trak2系列3D輪廓傳感器，這款輪廓傳感器采用激光三角測(cè)量，掃描速度高達(dá)45,000個(gè)輪廓/秒，因此稱成為市場(chǎng)上掃描速度領(lǐng)先的3D掃描儀之一。每個(gè)輪廓的分辨率為2048像素，加上堅(jiān)固、緊湊的設(shè)計(jì)，z-trak2非常適合這種應(yīng)用。這些IP67級(jí)別的3D視覺(jué)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)預(yù)先校準(zhǔn)，因此可以輕松集成到檢驗(yàn)系統(tǒng)中。”憑借Z-Trak2，Phil-Vision能夠以更低的成本更有效地解決客戶的應(yīng)用問(wèn)題。

其他多款相機(jī)的應(yīng)用

得益于Vicore多相機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)，制造商提供了一個(gè)可以大量組合2D和3D相機(jī)的強(qiáng)大系統(tǒng)。“通過(guò)Vicore系統(tǒng)，我們能夠?qū)σ患覛W洲主要食品制造商實(shí)施一個(gè)系統(tǒng)檢查餅干的存在、餅干的正確尺寸、正確褐變度，以及在烘焙生產(chǎn)線上的數(shù)量和分布情況，”Gailer講到。“只有在優(yōu)化條件下才能實(shí)現(xiàn)理想的烘焙效果，這就是在實(shí)施這個(gè)應(yīng)用時(shí)使視覺(jué)系統(tǒng)完全符合規(guī)范如此重要的原因。”在這個(gè)應(yīng)用中，機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的穩(wěn)健性也是保證24/7無(wú)故障運(yùn)行的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。