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天津文州機械有限公司(以下簡稱文州機械)是專業生產絲網印刷設備及其配套生產線的高新技術企業,係天津市科學技術委員會評定的高新技術企業、中國絲網印刷協會及國際絲網印刷協會團體成員。玻璃印刷生產線是文州機械的主要業務之一,公司研發的玻璃印刷生產線在汽車、飛機製造、軍工、電子等行業的玻璃絲網印刷領域均有廣泛應用。
shengchanyinshuaboliyibanxuyaowugejibengongwei。shouxianxuyaotongguomojiduibolijinxingwaiguanqiecai,qiecaihouzaijinxingmobianchuli,ranhouliyongqingshuijinxingqingxibingganzao,zuihoutongguowangzhuangtujinxingpenyouyinshua,yinshuahouzaijinxinghongganchuli,zuihouchanpinchengxing。
玻璃絲網印刷對印製的精度有著比較高的要求,檢測過程也很嚴格。在進行印刷噴油處理前需要對玻璃的外觀形狀、表麵是否存在水漬、爆邊、劃痕進行檢測,如若不合格,則需要及時剔除。印刷處理後,需要對玻璃上印刷圖案的完整度、玻璃表麵的劃痕、油汙進行檢測,如若不合格,需要及時報警並剔除。
現在,玻璃絲網印刷的檢測存在諸多挑戰,主要難點有:
diyi,youyuboliwaiguanxingzhuangbuqueding,weibianyuxianchanggongrenshiyongcaozuofangbian,xuyaogousichuyigekuaisujianlixinpinmobandefangfa。bingqiekehutichudecanshushezhishangzhinengcunzaichicundanweidecanshushezhi,bunengchuxianzhuanyetuxiangzhishidecanshushezhi。
第二,玻璃尺寸最大長度為1.8m,最小長度0.3m,最大寬度為1.25m,最小寬度為0.3m。在大尺寸的玻璃檢測上,需要進行圖像的無縫拚接,並繪製檢測輪廓以及將缺陷坐標標示出來。
第三,2個8K相機采圖拚接後的大數據處理,必須保證檢測速度不影響生產速度。
目前,文州機械的客戶主要采用人工檢測玻璃的方式,每個工位需配置1到2個人負責檢測。由於印刷玻璃產品種類很多,導致檢測過程比較慢。另外,對劃痕長度約為0.5mm以下的小劃痕檢測難度很大。
“有時候為了保證生產效率而不得不放棄品質檢測,這個情況客戶很難接受。”文州機械的工程師表示,“保證了生產效率,就要降低產品品質;而保證了產品品質,就要降低了生產效率,這是我們客戶及我們公司目前最頭痛的‘蹺蹺板’問題。”
為了尋求出解決問題的答案,文州機械的工程師參觀了2013年北京視覺展會,並在展會上認真地了解康耐視在視覺方麵獨特的PatMaxsuanfayijikangnaishideshijiaochanpin。suihou,wenzhoujixieyukangnaishigongsijinxingleshendujiaoliu,tongguogengjutidexuqiumiaoshuyijixiangguanceshi,wenzhoujixiedegongchengshimenquedingVisionPro的靈活式編程就是他們一直想要的產品。
康耐視產品的便捷性給文州機械的工程師留下了深刻的印象,“通過康耐視文檔裏的線序圖,就可將線掃相機、8602e圖像采集卡、IO模塊、編碼器、觸發光電傳感器等與計算機快速建立連接,並實現即刻采圖。在開始階段,我們僅僅利用了1天時間就實現了硬件的配置。”
文州機械的客戶對此也很驚訝,“你們這個硬件配置連程序都不用寫,就可以采集圖像,效率如此之高,如何做到的?”
文州機械的工程師對客戶解釋說,“實際上,8602e板卡提供了相機接口、IO模塊接口等,這些接口都是即插即用的,並且在QuickBuild裏li,對dui相xiang機ji的de初chu始shi化hua及ji編bian碼ma器qi的de設she置zhi都dou是shi集ji成cheng好hao的de。對dui我wo們men來lai說shuo,並bing不bu需xu要yao過guo深shen的de技ji術shu要yao求qiu,康kang耐nai視shi產chan品pin給gei我wo們men鋪pu好hao了le大da路lu,我wo們men隻zhi是shi沿yan著zhe路lu一yi直zhi走zou而er已yi。”
事實證明,利用康耐視線掃視覺配置,能實現穩定地采集圖像,不丟幀,不死機。並且通過IO模塊能及時提供給PLC合格與否的IO信號,節省了程序通信方麵的代碼編寫工作。
根據康耐視提供的代碼Demo,能簡單的調用集成在QuickBuild裏的各個工具的參數以及按鈕控件。利用獨特的PatMax算法,通過訓練模板,能快速的對每種玻璃產品實現快速定位建模。而圖像的穩定保證了Blob工具閾值的設定不需要人工的幹預即可完成。
每個Blob工gong具ju提ti取qu的de玻bo璃li輪lun廓kuo均jun可ke得de到dao具ju體ti點dian的de像xiang素su坐zuo標biao,使shi用yong數shu組zu提ti出chu這zhe些xie點dian的de坐zuo標biao即ji可ke在zai新xin建jian的de圖tu像xiang中zhong繪hui製zhi出chu來lai。這zhe樣yang每mei種zhong玻bo璃li的de輪lun廓kuo就jiu可ke以yi簡jian單dan快kuai速su的de建jian立li。在zai以yi後hou同tong類lei產chan品pin的de檢jian測ce中zhong,隻zhi需xu要yao將jiang缺que陷xian的de坐zuo標biao點dian輸shu出chu,並bing在zai模mo板ban輪lun廓kuo中zhong標biao示shi相xiang應ying位wei置zhi就jiu能neng實shi現xian快kuai速su檢jian測ce。
在生產中,輪廓缺陷的不確定性極大地體現了PatMax算法的優勢,即便是大缺口的產品,PatMax定位也能精確得找到模板中心,這樣為後續檢測區域的布局提供了可靠的穩定性。
文州機械采用基於VisionPro開發的視覺設備後,成功解決了“蹺蹺板”問題。VisionPro提供的編程環境QuickBuild開發自由度大,依靠集成的PatMax算法、Blob斑點等工具,再配合相應的腳本編輯,即可有效地解決玻璃品質檢測的問題。檢測精度達到0.05mm,整體檢測速度不影響生產效率,從而給客戶減少了檢測方麵的人工成本。
“VisionPro產品帶來的便利性、穩定性、快速性是不可估量的。在玻璃生產中,該套設備帶來的誤判率僅為0.1%,高效的檢測保證了客戶生產的速率,並極大地提高了產品的品質,這是人工所替代不了的。”文州機械的工程師高興地指出,“在實現了三個月的穩定檢測後,客戶希望我們能繼續在現有的檢測技術上開發更多的檢測功能,這給與了我們極大的信心。”

圖1 前期安裝階段

圖2 試生產階段,檢測玻璃通過2台線掃相機,項目利用線掃光源作背光使用

圖3 試生產階段,程序界麵及檢測過程。其中當前檢測玻璃表麵出現了劃痕,利用Blob工具提取劃痕坐標,並顯示在圖片上。客戶在軟件中僅僅需要建模,修改部分參數即可針對任意一種玻璃產品進行檢測。
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