企业简介

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  • 广州市西克传感器有限公司
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案例详细
标题用于汽车车体组装线的3D无熔接缝检查
技术领域嵌入式系统
行业
简介
内容 1  引言

    对于大部分高级的快速应用来说，Ranger是最适合的3D相机。极至的速度表现，灵活的光学配置以及第三方的图象处理软件，这些构成实现了Ranger检测系统的强大功能，可以解决很多实际问题。世界上很多著名的视觉检测设备制造商选用Ranger作为核心部件来开发他们的三维检测产品。

    Ranger E高速3D相机可以在非常高速的情况下获取目标物体的整套3D数据。第三维数据增加了高度和外形轮廓的信息，这在对物体进行正确分类时非常重要。Ranger产生的3D数据将通过标准的接口（例如ClameraLink和千兆以太网）传送到PC作数据分析。

    汽车制造商一直都在寻找一种方法能够确保及证明以最少的检测费用，却能100%做到镭射熔接后无裂缝的3D品管。基于Ranger E高速3D相机有着坚固的外壳设计、精准的测量技术以及快速的影像处理资料传输等特点， ATM vision AG与Kawasaki Roboticse公司携手合作，选择了Ranger高速3D相机，为汽车车体组装中镭射加工熔接缝检测提供了理想的解决方案。


2  熔接缝是产品及制程品管的指标

    熔接过程中，镭射聚集的能量让相邻两个金属熔接在一起。使得金属在很短的时间内快速熔合。在这种技术下，光束行进路径形成汽化毛细管现象，然后在冷却过程中让金属熔接。焊接工以两个方向做品管指标-熔接物件本体及制程稳定度。因此他们需要能检测细孔、边缘裂口、表面裂缝、裂缝间隙或其他表面产生裂缝的测试设备。

3  整合到6轴机器手臂的视觉传感器

    为了解决这个问题，ATM vision决定使用SICK Ranger E—目前感应速度最快的3D相机：每秒高达35000张外形轮廓扫描且每张超过1500个测试点，该产品可以应用在工业环境下的3D外形量测。除了高速测量速度以外，Ranger E高精度解析能检测到微小熔接缝的变化，透过三角量测法，经镭射光扫描过后的熔接缝外形轮廓直接输入到视觉晶片处理，Ranger E搭配Gigabit以太界面后能够快速传输资料及即时处理。ATM vision将Ranger E装在由Kawasaski出产的六轴机械手臂上，在固定的工作距离下，机械手臂以每秒800mm速度导引摄像机系统，不断的以镭射直线扫描熔接缝轮廓。熔接缝轮廓的表面资料100%送回系统处理。由于小于100μm高解析度，即使是粗糙表面也能稳定检测。若有任何细孔、裂口及裂缝发生，检测系统会随时回报到上一层的控制单元。

    使用Ranger E 3D高速相机能确保及证明熔接后的零件达到品管标准，同时能长时间立即监控熔接过程。熔接缝评估需以高精确度量测值为基础，这样就能在制造初期中检测出瑕疵并提出改善计划。