Hệ thống camera 3D Chromasens Stereovision cung cấp 100% kiểm tra vòng bi

Một số máy móc lớn nhất trên thế giới phụ thuộc vào hoạt động trơn tru của vòng bi nhỏ. Để phát hiện các bất thường có thể gây cản trở hiệu suất của máy, cần phải kiểm tra 100% bởi các hệ thống thị giác máy hiện đại. Lý tưởng nhất là việc kiểm tra này sẽ nhanh chóng, tự động và không tiếp xúc để tránh mọi hư hỏng cho vòng bi. 

Active Inspection, một nhà tích hợp hệ thống cho các hệ thống xử lý hình ảnh đặt tại Grand Rapids, Michigan (Hoa Kỳ), đã phát triển một hệ thống như vậy dựa trên máy quét quét âm thanh nổi 3D Chromasens 3DPIXA và đèn chiếu sáng LED Chromasens Corona II. Các kỹ sư tại Active Kiểm tra đã tùy chỉnh một phiên bản của hệ thống kiểm tra aiUltimate Max 3d của công ty để nó có thể kiểm tra hầu như bất kỳ loại vòng bi bằng cách hướng dẫn đơn giản và phát hiện các khuyết tật kính hiển vi đến 3 μm. 

Arun Dalmia, Giám đốc điều hành cho biết: “Phân tích tất cả các khuyết tật tiềm năng cùng với nhiều loại vòng bi được kiểm tra ở tốc độ cao cho thấy chỉ có một hệ thống kiểm tra phù hợp mới có thể đáp ứng các yêu cầu của nhà sản xuất vòng bi đặc biệt này”. Kiểm tra hoạt động. “Cả hai mặt của vòng bi sẽ cần phải được kiểm tra lên tới 80 phần mỗi phút. Khiếm khuyết bao gồm bi, con lăn và kim bị thiếu, chân bị thiếu, dấu ấn không hoàn chỉnh và vết trầy xước, cũng như vết lõm, và kiểm soát độ phẳng. đặc biệt quan tâm. ” 

Lỗi xảy ra khi các thành phần mang riêng lẻ được ép lại với nhau. Do lỗi báo chí có phần mở rộng chiều rộng và chiều cao nhỏ và cũng rất bằng phẳng với độ sâu nông chỉ 100 μm, nên việc phát hiện chúng đòi hỏi dữ liệu 3D chính xác. Các bề mặt kim loại và cũng được đánh bóng một phần của vòng bi phải được kiểm tra các khuyết tật cùng với các bộ phận mờ của vòng bi. 

Sau khi nghiên cứu sâu rộng, máy ảnh Chromasens 3DPixa và ánh sáng Corona II đã được các kỹ sư của Active Kiểm tra chọn tích hợp vào đơn vị aiUltimate Max tùy chỉnh vì chúng đáp ứng tất cả các tiêu chí cần thiết cho tác vụ: 

• Tốc độ cao lên tới 29 kHz / giây cho 80 bộ phận / phút 
• Độ phân giải cao 15 μm (bên) và chiều cao 5 μm 
• Thu thập đồng thời hình ảnh màu và dữ liệu 3D. 

So với hệ thống nhìn âm thanh nổi thông thường, trong đó hai ống kính được đặt theo chiều ngang với nhau, 3DPixa sử dụng một phương pháp mới để chụp ảnh bề mặt 3D với hai máy quét đường thẳng 7.300 x 3 (RGB) kết hợp cả công nghệ camera quét âm thanh nổi và quét đường thẳng. như màu 2D và đo 3D. Để ghi dữ liệu 3D, hệ thống âm thanh nổi triển khai hai camera quét đường được kết nối trong vỏ. Ánh sáng từ cùng một điểm đối tượng được chụp đồng thời với cả camera phải và trái của máy quét đường. Khi đối tượng di chuyển, nó tạo ra hình ảnh âm thanh nổi từ đó thông tin 3D được tính bằng cách so sánh một tập hợp các điểm trong một hình ảnh với cùng một tập hợp các điểm trong hình ảnh thứ hai. Bằng cách so sánh hai hình ảnh, thông tin độ sâu tương đối có thể được tính toán và tạo ra dưới dạng bản đồ chênh lệch, 

CẤU TRÚC HỆ THỐNG 
Để cho phép thu nhận hình ảnh của vòng bi từ cả hai phía, hệ thống kiểm tra aiUltimate Max có một băng chuyền đặc biệt. Sau khi thu được hình ảnh về phía trên của ổ đỡ tại trạm camera đầu tiên, ổ đỡ được đặt xoay 180 độ trên đai dưới song song tại trạm camera thứ hai với mặt dưới của ổ đỡ được chọn và kiểm tra. 

Các thuật toán thử nghiệm riêng lẻ được lưu trữ cho hơn 100 loại ổ bi khác nhau. Tạo một thuật toán với các phương thức truyền thống sẽ tốn quá nhiều thời gian. Tối ưu hóa các tham số để phát hiện lỗi sẽ yêu cầu một số lần vượt qua của cùng một phần, mỗi lần điều chỉnh các tham số cho đến khi các lỗi trên phần được phát hiện một cách đáng tin cậy. 

Để khắc phục vấn đề này, Active Inspection đã phát triển một trình soạn thảo tương tác giúp đơn giản hóa việc tạo. Khách hàng chỉ cần nhập các tham số của thuật toán mới dựa trên hình ảnh được lưu trữ của các bộ phận mẫu. Trình chỉnh sửa ngay lập tức tính toán các kết quả mới dựa trên các hình ảnh đã lưu và hiển thị chúng một cách linh hoạt. Điều này cho phép người vận hành thiết lập rất nhanh các tham số cho một phần mới thành giá trị lý tưởng mà không phải vận chuyển phần đó qua hệ thống một lần nữa. 

Hệ thống kiểm tra aiUltimate Max được tích hợp với sự kiểm soát của khách hàng đối với nhà máy sản xuất (SPS) từ dữ liệu và thông tin của Siemens. PLC PLC thông báo cho hệ thống kiểm tra bộ phận nào sẽ được kiểm tra tiếp theo trong hệ thống kiểm tra. Thuật toán tương ứng cho phần này sau đó được kích hoạt. Sản xuất thường diễn ra trong các lô cùng loại, vòng bi tương tự đã được sản xuất trong cùng một lô. PLC cũng thông báo cho aiUltimate Max khi một phần đi vào bên dưới máy ảnh và việc thu thập hình ảnh phải được bắt đầu. Khi hoàn thành kiểm tra một bộ phận, hệ thống kiểm tra sẽ gửi kết quả – tốt hoặc xấu – tới PLC, sau đó bắt đầu quy trình thích hợp, hoặc phóng ra nếu xấu hoặc chuyển sang bước xử lý tiếp theo nếu tốt. 

Hệ thống kiểm tra vòng bi aiUltimate Max3D tự động kiểm tra hàng trăm loại vòng bi,  và ổ lăn khác nhau như vòng bi Koyo để phát hiện các khuyết tật rất nhỏ ở tốc độ cao Đối với điều này, card đồ họa cao cấp được sử dụng để tính toán dữ liệu 3D từ hình ảnh âm thanh nổi. Hệ thống kiểm tra có cơ sở dữ liệu hình ảnh và kết quả để lưu trữ tất cả các kết quả, hiển thị lại và liên lạc với PLC để chuyển tiếp kết quả đến hệ thống điều khiển.