Kaip itin plokščia spalva padengtas lakštas pagerina mašinos matymo kontrastą tikrinant robotines dalis?

Didelio našumo automatizuotoje gamyboje kokybės kontrolės ląstelės remiasi 6 ašių robotais, delta paėmimo ir vietos robotais ir portalinėmis regėjimo stotimis su didelės raiškos telecentriniais lęšiais, linijinio nuskaitymo jutikliais ir daugiaspektriu apšvietimu. Nepriklausomai nuo to, ar tikrinami mikro antspaudu pažymėti automobilių gnybtai, ar puslaidininkių laidų rėmeliai, ar tiksliai apdirbtų medicininių implantų auditas, automatiniai regėjimo algoritmai turi suskirstyti dalių siluetus ir nustatyti paviršiaus anomalijas neviršijant subpikselių leistinų nuokrypių iki ±5 mikronų.

Tačiau mašininio matymo integratoriai ir automatikos aparatūros valdytojai susiduria su nuolatine optine ir mechanine kliūtimi: fono skaisčio netolygumu, akinimu karštuose taškuose ir kraštų kontrasto pablogėjimu tikrinimo stadijų plokštėse.

Kai roboto griebtuvai pastato ruošinius virš įprastų stalų, padėklų ar konvejerio fonų, tradicinės medžiagos turi esminių vaizdo trūkumų:

Neapdorotas arba anoduotas aliuminis: frezavimo lakštai pasižymi valcavimo juostelėmis, kryptingomis grūdelių tekstūromis ir nevienodu paviršiaus šiurkštumu. Esant didelio intensyvumo stroboskopiniam apšvietimui, šie mikroskopiniai grioveliai sukelia kryptinius veidrodinius karštus taškus, kurie įsilieja tiesiai į objektyvą, akindami regėjimo programinę įrangą ir generuodami klaidingus atmetimo signalus.

Rankiniu būdu po purškimo arba milteliniu būdu nudažytos plieno plokštės: serijiniu purškimu dažant paviršiuje susidaro 'apelsino žievelės' briaunos rutuliukai, o dangos storis svyruoja nuo ±15 µm iki ±30 µm. Esant šviesaus ir tamsaus lauko apžiūros apšvietimui, šis banguotas paviršius sukuria subtilius šešėlių gradientus per kameros matymo lauką (FoV), suliedamas komponentų ribų slenksčius.

Pramoniniai plastikiniai fonai (POM, Delrin, akrilas): polimero lakštai turi aukštus šiluminio plėtimosi koeficientus ir deformuojasi, kai keičiasi aplinkos temperatūra. Be to, plastikai sukuria triboelektrinius statinius krūvius, kurie pritraukia ore esančius pluoštus ir dulkių dėmes, kurias regėjimo algoritmai klaidingai identifikuoja kaip paviršiaus skylutes arba tikrinamų dalių užterštumą kietosiomis dalelėmis.

Itin plokščias spalvotas aliuminio lakštas (pvz. 5052-H32 arba 5754-H22) yra sukurtas sprendimas. Integruodama nuolatinį tempimo ir lenkimo įtempimo išlyginimą – plokštumą per 1 I vienetą (bangos aukštis < 0,2 mm) – su gamykloje užteptomis mikrotekstūros difuzinėmis matinėmis dangomis, ši specializuota medžiaga užtikrina optiškai vienodą foną, pašalina veidrodinį išblukimą, maksimaliai padidina vaizdo kontrasto santykį ir sumažina regėjimo dažnį per 90% klaidingų ląstelių.

Struktūriniai aliuminio lydinys didelio tikslumo matymo sustojimo plokštėms

Automatinio roboto regėjimo tikrinimo fonams reikalingos medžiagos, kurios derina dinamišką plokštumą, didelį matmenų stabilumą ir vibracijos slopinimą:

Didelio našumo 5052-H32 ir 5754-H22 substratai: Sudėtyje yra 2,2–3,6 % magnio, šie grūdinto aliuminio lydiniai užtikrina nuo 160 MPa iki 215 MPa takumo ribą. Šis konstrukcinis tvirtumas neleidžia sustūmimo plokštėms ir tikrinimo lizdams nusmigti ar susilankstyti, kai roboto griebtuvai suspaudžia arba nukreipia sunkias metalines dalis.

Šiluminis matmenų stabilumas ir nulio deformacija: Aliuminis pasižymi dideliu šilumos laidumu (nuo 138 W/m·K iki 150 W/m·K), kuris greitai išsklaido šilumą, kurią sukuria nuolatinės didelio intensyvumo LED blykstės. Šis šilumos laidumas pašalina lokalizuotus šiluminius gradientus ir neleidžia židinio plokštumos nusilenkimui, išlaikant kameros atstumo kalibravimą keliomis pamainomis.

Be liekamojo įtempimo išlyginta šerdis: pagrindinės ritės praeina per kelių ritinių įtempimo išlyginimo linijas, esant stipriam linijos įtempimui. Pašalinus liekamuosius valcavimo įtempius, garantuojama, kad kai plokštės yra apdirbamos CNC, įkišamos į kišenes arba pjaustomos lazeriu su foninio apšvietimo išpjovomis, lakštas išliks plokščias be alyvos konservavimo ar kampo pakėlimo.

Mikro tekstūros itin matinės dangos architektūra

Standartiniai gamykliniai dažai palieka banguotas apelsino žievelės tekstūras, o plikas metalas atšoka stipriai. Nepertraukiamai ritininei dangai naudojama inžinerinė paviršiaus nanotechnologija:

Neorganinė-keraminė matuojanti dispersija: kryžminio ryšio termoreaktingoje poliesterio arba poliuretano dervos matricoje yra daug mažiau mikronų silicio dioksido ir aliuminio oksido matinių medžiagų. Sukietėjus šios dalelės sukuria tankią, mikro grublėtą paviršiaus topografiją, kuri išsklaido krintančios šviesos bangas per 180° pusrutulius, išlaikydamos 60° veidrodinį blizgesį griežtai žemiau 5–10 GU.

Chemiškai suderinta optinė absorbcija: spalvinėse kompozicijose naudojami didelio grynumo neorganiniai pigmentai, tokie kaip krosnies suodžiai, titano dioksidas arba kobalto aliuminatas, kad būtų užtikrintas kalibruotas spektrinis atspindys. Tai leidžia regėjimo inžinieriams suderinti sustojimo plokštės sugerties kreivę su konkrečių tikrinimo bangų ilgiais (pvz., 470 nm mėlyna, 630 nm raudona arba 850 nm artima infraraudonoji spinduliuotė).

Antistatinis ir kovalentinis sąsajų sujungimas: padengta ant automatizuoto titano ir cirkonio konversijos sluoksnio, dangoje susidaro kovalentinės metalosiloksano jungtys (Si-O-Al) su aliuminio šerdimi. Dangos sudėtyje yra antistatinį krūvį išsklaidančių priedų, kurie neleidžia kauptis statiniam krūviui ir užtikrina, kad fonas nepritrauktų ore esančių dulkių dalelių į optinį lauką.

Techninis patvirtinimas ir praktinis atlikimas

Tiesioginės patikros tikslumo ekonomika ir kokybės kontrolės IG

DUK

1 klausimas: kodėl plikas arba anoduotas aliuminis netinka kaip mašinos matymo fonas?

A: plikas ir anoduotas aliuminio paviršius išlaiko mikroskopines riedėjimo tekstūras ir didelį atspindį. Kai šie paviršiai yra veikiami ryškių apžiūros spindulių, jie atspindi koncentruotą akinimą tiesiai į fotoaparato objektyvą, sukurdami optinius žydėjimus ir karštus taškus, kurie apakina CMOS jutiklius ir sukelia regėjimo algoritmų gedimą. 

2 klausimas: kuo itin plokščias dengtas aliuminio lakštas yra pranašesnis už subpikselio kraštų aptikimą?

A: Lakštas sujungia ypatingą mechaninį lygumą (< 0,2 mm/m) su gamykloje pritaikyta mikro matine apdaila (< 10 GU). Taip sukuriamas vienodas Lamberto difuzinis fonas, kuris tolygiai išsklaido šviesą visomis kryptimis. Pilkos spalvos perėjimai išilgai dalių kraštų sudaro stačias, aiškias matematines kreives, leidžiančias kraštų aptikimo algoritmams nustatyti ribas ±0,01 pikselio tikslumu.

3 klausimas: ar pjovimas lazeriu arba CNC apdirbimas yra iš anksto padengtos matinės apdailos?

A: Ne, nurodytas gamykloje padengtas lakštas su kovalentinės nanokeramikos konversijos išankstiniu apdorojimu. Pjaunant didelės galios skaiduliniais lazeriais su aukšto slėgio azoto pagalba, danga švariai nukirpta išilgai nupjauto krašto ir nenulupsta, nenulupta ar nepakeičia spalvos.

4 klausimas: kaip itin plokščias aliuminio lakštas apsaugo nuo židinio plokštumos poslinkio didelio padidinimo regėjimo sistemose?

A: Didelio padidinimo telecentriniai lęšiai turi labai mažą lauko gylį (dažnai <0,5 mm). Jei pastatymo plokštė nukrenta arba deformuojasi, dalys, išdėstytos skirtingose ​​plokštės vietose, nukrypsta nuo fokusavimo. Itin plokščias 5052 aliuminis išlaiko sertifikuotą plokštumą per 1 I vienetą, todėl visi tikrinimo taškai išlieka sufokusuoti.

5 klausimas: ar matinė danga gali atlaikyti kasdienį švarių patalpų valymą izopropilo alkoholiu (IPA)?

A: Taip. Gamykloje padengta danga yra aukštos temperatūros kontaktinio tinklo krosnyje, todėl susidaro inertiškas polimerų tinklas. Jis atlaiko nuolatinį 70/30 izopropilo alkoholio, švelnių ploviklių ir aerozolinių CNC aušinimo skysčių poveikį nesuminkštėdamas, dėmių ir neprarasdamas matinės tekstūros.

Išvada

Siekdamos užtikrinti, kad automatizuotose robotų dalių patikros stotyse būtų pasiektas optimalus mašinos matymo kontrastas , subpikselių matmenų tikslumas ir nulinio defekto dirbtuvės gamyba, inžinierių ir pirkimo komandos turėtų vadovautis šiuo vykdymo planu:

taikymas Ribos ir substrato pasirinkimas: nurodykite sertifikuotą 5052-H32 arba 5754-H22 itin plokščią iš anksto padengtą aliuminio lakštą (storis nuo 2,0 mm iki 4,0 mm) visoms fotoaparato fono plokštėms, vibracinio tiektuvo regėjimo fonams ir robotų plastiko tikrinimo lizdams, griežtai vengiant mill-fin-prograde arba mill.

Optinės dangos ir kontrasto įpareigojimai: privalomi pirkimo dokumentai, reikalaujantys ištisinio voleliu dengtos itin matinės apdailos su sertifikuotu 60° blizgesiu ≤ 10 GU (geriausia ≤ 5 GU), sertifikuotas lygumas ≤1 I-unit, ASTM statinį-išsklaidymo formulė (10⁶ - 10⁹ Ω/kv.).

Dirbtuvių gamybos ir apšvietimo integravimo gairės: Lazeriu išpjautos sustojimo plokštės, kuriose naudojamas aukšto slėgio azotas, padeda išvengti kraštų įbrėžimų; izoliuoti tvirtinimo detales naudojant nailonines pečių poveržles; valykite paviršius tik bepūkinėmis servetėlėmis ir izopropilo alkoholiu; ir kampo tikrinimo žiedo lemputės arba tamsaus lauko blyksniai tarp 45° ir 75°, kad būtų optimizuota Lamberto šviesos sklaida.