項(xiàng)目背景
幾乎所有行業(yè)和生活領(lǐng)域都可以找到各種不同厚度和顏色的塑料薄膜——透明或不透明、結(jié)構(gòu)化或涂層。應(yīng)用范圍從平板屏幕、手機(jī)顯示器、藥片泡罩、食品包裝到嬰兒尿布。在全球各地的大型工廠 24/7 全天候生產(chǎn),它們的質(zhì)量取決于許多參數(shù),生產(chǎn)過程中的質(zhì)量監(jiān)控和質(zhì)量保證對(duì)最終產(chǎn)品的質(zhì)量有重大影響。有多種標(biāo)準(zhǔn):具體要求由制造商和用戶單獨(dú)商定。允許錯(cuò)誤的類型和數(shù)量反映在生產(chǎn)成本中,從而反映在最終用戶的價(jià)格中。
技術(shù)難點(diǎn)
簡(jiǎn)單來說:沒有人喜歡在包裝好的奶酪中發(fā)現(xiàn)密封的昆蟲;TFT 屏幕上不應(yīng)該有任何混濁,而且絕對(duì)不希望在高壓電纜的絕緣層上發(fā)現(xiàn)任何孔,
擠出薄膜缺陷的測(cè)量范圍主要取決于其預(yù)期用途:
包裝薄膜 (PET)需要可靠地檢測(cè) 150 μm 和 500 μm 之間的缺陷尺寸。
在技術(shù)薄膜中,缺陷尺寸范圍為 50 至 200 μm。
在表面保護(hù)膜中,它們的范圍從 60 μm 到 160 μm。
在具有特定光學(xué)特性的薄膜中,可能需要可靠地檢測(cè) 25 μm 至 100 μm 范圍內(nèi)的缺陷。
由于不正確熔化的材料(所謂的斑點(diǎn)或燒痕)、魚眼、薄處、孔洞、條紋、流線或簡(jiǎn)單的污垢,在擠出過程中會(huì)出現(xiàn)缺陷,質(zhì)量監(jiān)控是否應(yīng)將不均勻性歸類為缺陷取決于薄膜的后續(xù)使用,如果不使用機(jī)器視覺,就不可能以所需的速度檢測(cè)所有這些缺陷。
解決方案
其中包括多達(dá) 10 個(gè)并排運(yùn)行的攝像機(jī),在實(shí)踐中,大多數(shù)應(yīng)用使用帶有兩個(gè)攝像頭的系統(tǒng)來檢測(cè) 1500 毫米到 2000 毫米的膠片寬度。
除了線掃描相機(jī)的傳感器尺寸高達(dá) 8192 像素 (8k) 之外,相機(jī)距離還定義了可達(dá)到的分辨率。例如,包裝行業(yè)的膠片通常不需要超過 150 微米到 200 微米的分辨率,這相當(dāng)于每米膠片寬度使用一臺(tái)相機(jī),技術(shù)膠片的檢查分辨率從兩倍到三倍,因此需要更多的相機(jī)。
僅僅像素?cái)?shù)并不是衡量所有事物的標(biāo)準(zhǔn),8k 相機(jī)中的傳感器元件更小,因此對(duì)光不敏感,在透光性較差的材料的情況下,您更有可能選擇傳感器直徑更大的 4k 相機(jī),這種簡(jiǎn)單的考慮表明,工廠工程師必須具備豐富的經(jīng)驗(yàn)才能最佳地滿足技術(shù)要求并最大限度地降低成本。
1、圖像采集卡
為了管理由高達(dá) 1,200 米/分鐘的實(shí)時(shí)生產(chǎn)速度產(chǎn)生的大量圖像數(shù)據(jù),每臺(tái)攝像機(jī)都配備了自己的圖像采集卡,相機(jī)和圖像采集卡都包含在連接到機(jī)器的公共外殼中,這些工作站在相機(jī)和圖像采集卡之間提供了必要的模塊化和較短的信號(hào)通路。
集成的冷卻風(fēng)扇會(huì)產(chǎn)生輕微的超壓,以防止與生產(chǎn)相關(guān)的灰塵沉積在鏡頭上。在惡劣和極其骯臟的環(huán)境中,使用密封外殼,然后通過單獨(dú)的灰塵和濕氣凈化空氣回路對(duì)其進(jìn)行冷卻。
2、預(yù)組裝模塊
為了更好地支持我客戶,我們?cè)谀K的預(yù)組裝方面積累了深厚的專業(yè)知識(shí),與單個(gè)組件相比,這些模塊為我們的客戶節(jié)省了大量的集成時(shí)間。尤其是對(duì)于 OCS,我們正在使用帶有來自透鏡和濾光片的高度復(fù)雜的光學(xué)模塊,客戶受益于更短的交貨時(shí)間、更高的操作安全性和更低的成本。
位于 OCS 內(nèi)部測(cè)試和培訓(xùn)中心的復(fù)卷機(jī)可用于對(duì)計(jì)劃系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行預(yù)測(cè)試。樣品薄膜材料可以在實(shí)際條件下以高達(dá) 400 m/min 的速度進(jìn)行驗(yàn)證,并且可以根據(jù)客戶的需求優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
OCS 一直在使用該系統(tǒng)測(cè)試新技術(shù),例如帶有可控 LED 元件的特定真彩色照明,可以設(shè)置不同的顏色,如有必要,甚至可以使用近紅外光。三菱電機(jī)接觸式成像傳感器、創(chuàng)新型偏振相機(jī)以及非制冷熱成像相機(jī)均已使用該系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試。
3、過程控制檢查
在當(dāng)前系統(tǒng)中,所有錯(cuò)誤都被記錄為單獨(dú)的圖像,可以進(jìn)行回顧性評(píng)估。OCS 開發(fā)的分析軟件允許操作人員使用不同類型的錯(cuò)誤趨勢(shì),這有助于在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生警報(bào)和對(duì)過程參數(shù)的特定修改。趨勢(shì)數(shù)據(jù)顯示了修改后的趨勢(shì)。
通過這種方式,無論是添加了某些添加劑、異常污垢進(jìn)入還是更換顆粒罐時(shí),都可以很容易地檢測(cè)到問題,然后可以將其分配到某些部分。然后可以在隨后的調(diào)試過程中切除有缺陷的薄膜部分。