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CCD视觉在线检测助力实现无人化
来源: | 作者:zone | 发布时间: 2023-09-02 | 379 次浏览 | 🔊 点击朗读正文 ❚❚ | 分享到:
本系统建设主要有两方面集成,一是在视觉在线检测和自动机的集成;另一方面是视觉在线检测单独一条线到整个车间的品质检测的集成管理。
视觉在线检测和自动机的集成:通过视觉检测,给出合格产品和不合格产品的判断,然后给对应命令到PLC控制器,做出相应的动作,保障整个流水线的正常运转。

 一、项目概况

宁波志伦电子有限公司主要从事网络连接器、光口连接器、网络变压器等的研发、制造和销售;公司的产品处在连接器产业链的中游,主要应用于无线基站、光通信、数据中心、服务器、工业控制、消费电子等领域,公司在网络连接器领域产品线齐全,且主要客户为华为、新华三、中兴通讯、锐捷、烽火、霍尼维尔等国际、国内行业头部企业,年生产能力各类连接器件约2.5亿PC

公司产品生产过程中重要一个工艺为给塑体插针:把不同数量金属线按要求插入注塑件预留孔洞中,为自己公司机装车间生产加工。在此工艺过程中,容易产生品质问题是:针脚错位,弯曲,尺寸不够等。公司品质人员就要根据产品性质对完成品做相应品质巡检或者全检。

塑体插针过程


公司机装车间总共有自动机组65,对应生产不同型号产品。生产工艺都是:送塑体-塑体定位-插针成型-切针-导通耐压测试-自动排盘,插针及切针情况是否合格,要人工巡检或装盘后人工全检。鉴于我司产品规格多样、数量大、个头较小、金线排列细密,人工巡检或者后面人工全检都会出现质量缺陷产品流入成品中,对公司和客户造成不可控的影响。为此公司花费大量人力组织品质人员做巡检或者全检工作,并且效果差强人意,还是经常会出现客诉。

   为了减少公司在产品品质上的投入,我司在上面这个工艺流程中,引入了CCD视觉在线检测,即:送塑体-塑体定位-插针成型-切针-导通耐压测试-CCD视觉在线检测-自动排盘。通过增加视觉在线检测,实现了单条自动机组产品的应检全检,实现全自动无人化作业。

单条自动机组


并且通过品质在线检测平台建设,把各个机组的视觉在线检测数据联网,数据上传至服务器平台,品质管理人员直接在服务器平台端值守,关注整个车间机组品质状态,根据情况反馈,做对应的处理,以前车间的巡检员也从10名缩减到2名,客诉率下降了%使自动机组实现上料到成品全部自动化作业。


品质在线检测平台

二、项目建设情况


本项目建设主要从两个方面规划实施,一是硬件方面建设,二是配套软件建设实施。建设思路是先单台机组,再整个车间铺开,然后联网统一检测管理。

硬件方面

设备选型:主要考虑两个方面,一是自动机组是一条自动化流水线,没有在线检测的时候,最后一步要反过来做品检,再出合格品。所以这个在线检测结果是参与自动机工序指令驱动的。

二是这个在线检测的内容确认,结合本生产工艺以及合格品的判定,确认了检测内容为外观、间距、平整度的检测,通过CCD视觉检测,外观、测距等功能都能实现。

配套软件方面

根据我司产品规格型号多,数量大等特点,配套处理软件一定要能适应快速,海量数据的处理能力,并且能够根据生产的产品,快速配置对应的检测模型。

通过以上需求的分析,我们选择了CCD视觉在线检测系统,该套系统通过工序卡位高清相机,实时拍摄产品图片,通过工控服务器以及配套管理软件设定的合格产品判定标准模型,给出判定结果,服务器输出结果指令给到对应PLC控制器,完成一个产品线上检测工作


CCD视觉在线检测工作示意图

单套CCD视觉在线检测系统组成及相关技术参数:

    系统组成:1、工序工位摄像机及补光,2、视频处理器及数据接口,3、配套软件,4、结果判定显示部分。

             1、工位相机及补光:根据各工位检测需求,选择120~2000万区间不同分辨率的面阵相机、配合8mm~25mm区间不同焦距的镜头,进行拍照成像。


CCD视觉检测-工位相机


本系统选择600万像素工业面阵相机,技术参数如下

本项目镜头选择16mm工业镜头,技术参数如下:


2、视频处理器:采用MV-VB2210-120G来实现




CCD视觉在线检测-视频处理器


3、配套管理软件:客户端采用VisionMaster软件来实现视觉检测与检测数据的接入,VisionMaster是一款机器视觉算法平台软件,可以快速搭建视觉应用、解决视觉检测难题,能满足定位、尺寸测量、缺陷检测以及信息识别等机器视觉应用;

运行界面

模型库

主要工作流

标准设定


4、显示部分:液晶显示屏,根据现场空间选择合适尺寸显示器

CCD视觉在线检测-结果判定显示

三、系统集成方案

      本系统建设主要有两方面集成,一是在视觉在线检测和自动机的集成;另一方面是视觉在线检测单独一条线到整个车间的品质检测的集成管理。

        视觉在线检测和自动机的集成:通过视觉检测,给出合格产品和不合格产品的判断,然后给对应命令到PLC控制器,做出相应的动作,保障整个流水线的正常运转。


    单台自动机组的视觉在线检测,到整个车间65条线的推广,通过数据采集上传,统一到品质管理品台,实现有点到面的集成管理。

四、先进性与特色

   本CCD视觉在线品质检测具有高速、非接触、适用能力强等优点。很好的解决了像我司产品数量巨大,品类多,体积小的这类产品在线视觉品检问题。

在实际应用中,结合自动机的PLC控制,使整个系统可以精准识别并剔除过程中的不良产品,实现了不停机在线检测输出100%良品;系统还对检测数据进行汇总分析,给设备优化改善提供了准确的数据,有利于生产效率提升;检测系统对检测项目设定管控指标,检出不良比列超过指标可以控制机器自动停机报警;实现了无人化生产;


五、下一步提升与推广计划

   通过我司机装车间的在线视觉检测的成功实施,对我们扩大整个产品生产过程其他工艺过程的在线检测上线提供宝贵的经验,我司计划进一步扩大在线视觉检测的应用,并且通过在线视觉检测的数据采集,结合QMS平台建立数字化品质控制系统,实现实时在线检测,按时段进行数据提取自动生产首件检验,巡检,末件检验报表,结合MES系统与生产工单进行关联,做到生产过程检测数据可追溯,根据检测数据提前干预,将人,机,料,法,环前移到标准化建设上,建立企业自运营优化系统。