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視覺係統檢測有缺陷的板材堆垛機木條

AMS Solutions 開發出了一種機器視覺檢測係統,用於檢測可能堵塞鋸木廠中板材堆放設備的木材隔離條。該視覺係統使用康耐視 In-Sight® 視覺工具對板材加工生產線進行質量控製,並使用康耐視 VisionView®軟件顯示和查看檢測結果。該係統可確保機械板材堆垛機的無中斷運行。

鋸木廠堆垛

板材產品在鋸木廠切割成一定規格後,會先堆成一垛,然後再送往幹燥窯加熱到指定溫度完成窯幹工藝,達到去濕除蟲目的。板材按層堆放,各層之間通過木條(一種用於在窯幹工藝中保持一定間距的特殊木製產品)隔離。根據工廠的特定需要,木條會有多種尺寸,但通常為 4 到 5 英尺 (122-152cm) 長,1.5 到 2.5 英寸 (3.8-6.4cm) 寬,0.75 英寸 (1.9cm) 厚。這些木條在鋸木機、幹燥窯和刨床車間之間不斷循環使用,可重複使用多次再進行更換。

自動放置木條

在開發出自動木條放置係統之前,人們需要在堆垛時手動在各層之間放置木條並根據需要處置損壞的木條。使用自動木條放置係統後,木條可以裝入沿著木堆長度方向的料鬥並自動放到所需位置。這些料鬥通過高架推送係統自動填充,由分流器將木條送入料鬥。為了送入到高架推送係統,木條首先要通過矯正係統進行調整,然後通過拖鏈進行輸送,木條在拖鏈上保持一定的距離,直至切換到高架推送鏈為止。在拖鏈部分運輸木條時,將對木條進行檢測,若不合格則丟棄。

機械板材堆垛操作中使用的自動木條放置機需要對木條進行檢查以免堵塞堆垛機。係統必須能夠可靠地丟棄損壞的或尺寸不適合該機器的木條以保持連續運行。目前有多種方法可以檢測有缺陷的木條。一些較舊的係統靠人工檢測有缺陷的木條,避免其進入機器中。人工係統成本高、存在安全隱患且遠不如自動係統可靠。其他係統則使用一係列“攝影眼”自動測量幾個位置的木條特征。這些係統采集的信息非常有限,因此並不是可靠的缺陷檢測係統。

輪廓掃描選項

解決缺陷木條檢測問題的一種推薦方法是利用線性掃描技術。在典型配置中,輸送機上的木條周圍將會放置多台掃描儀。每台掃描儀將采集木條的一部分三維圖像,然後多個圖像在計算機中組合起來提供木條的完整三維輪廓。在原木和板材優化應用中,這種方式的成本容易調節,但對於木條檢測卻不是一種經濟的方法。由於成本較高,大多數鋸木廠選擇了其他較為經濟的木條檢測方法。

視覺係統的選擇

“現在的視覺係統通常分為兩類:基於計算機的視覺係統和獨立的智能相機視覺係統。”AMS Solutions 副總裁 Richard Vetter 說。“我們決定使用一種視覺係統,因為它們通常更容易配置、驗證和維護。”智能相機視覺係統是固體係統,與基於 Microsoft® Windows® 的方案相比,這種係統提供的平台更加穩定,所需的維護也更少。由於是可配置的係統而非可編程的係統,智能相機視覺係統更容易適應未來的發展變化。

確定這項計劃後,AMS Solutions 開發出了 IdealSTICK 機器視覺檢測係統,可經濟有效地評估整個板材堆垛機木條的幾何缺陷,速度高達 300 LPM。IdealSTICK 係統目前已成功部署到許多地方。

“我們選擇康耐視 In-Sight 視覺係統是因為它有 1600 x 1200 的像素分辨率,足夠以 0.050” (1.3mm) 的精度檢測木條的整個上表麵,且其高速處理器能夠輕鬆在指定時間內完成檢測操作。”Vetter 說。“我們還喜歡它的堅固,包括耐用的壓鑄鋁外殼、密封的 M12 連接件以及防塵防濕等級達到 IP67 和 IP68 的鏡頭保護蓋。”

視覺係統操作

通過康耐視 In-Sight 平台上的一係列激光和平麵圖像分析,IdealSTICK 可評估木條的厚度、寬度、長度,是否彎曲、扭曲、斷裂以及整體形狀。IdealSTICK 係統的校正非常簡單,隻需采集一張標準尺寸的木條圖像即可實現。操作員可以使輸送機停止運行,然後將這根“理想”的木條放置就位供視覺係統查看並按下校正按鈕。然後視覺係統就會將每根木條與此對比並丟棄與理想木條相差過大的木條。該視覺係統程序使用康耐視 In-Sight Explorer Spreadsheet 界麵開發而成。這種界麵隻需將視覺工具拖放到矩陣中即可編寫視覺應用程序,無需寫入一行代碼。

攝影眼可以檢測放在相機下方的木條並觸發相機拍照。AMS 編程人員使用康耐視編程軟件中提供的視覺工具分析木條並生成通過/失敗結果。分析結果和所檢測木條的圖片通過安裝在掃描儀框架上並運行康耐視 VisionView® 軟件的工業觸摸屏計算機實時顯示。VisionView 軟件用於創建動態實時用戶界麵,用戶不但可監控當前分析的木條,還可複查之前丟棄的木條。複查機製使操作員能夠方便地了解係統丟棄之前所檢測木條的原因。

“第一個 IdealSTICK 係統運行得非常不錯。”Vetter 認為。“客戶對檢測係統非常滿意,我們預期會有越來越多的鋸木廠認識到基於機器視覺的木條檢測的優勢,包括相對較低的成本、較高的準確度,而且能夠在鋸木廠環境中可靠地運行。” 

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