康耐視視覺系統(tǒng)檢測有缺陷的板材堆垛機(jī)木條

       AMS Solutions 開發(fā)出了一種機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)，用于檢測可能堵塞鋸木廠中板材堆放設(shè)備的木材隔離條。該視覺系統(tǒng)使用康耐視 In-Sight 視覺工具對板材加工生產(chǎn)線進(jìn)行質(zhì)量控制，并使用康耐視 VisionView 軟件顯示和查看檢測結(jié)果。該系統(tǒng)可確保機(jī)械板材堆垛機(jī)的無中斷運(yùn)行。

鋸木廠堆垛

       板材產(chǎn)品在鋸木廠切割成一定規(guī)格后，會先堆成一垛，然后再送往干燥窯加熱到指定溫度完成窯干工藝，達(dá)到去濕除蟲目的。板材按層堆放，各層之間通過木條（一種用于在窯干工藝中保持一定間距的特殊木制產(chǎn)品）隔離。根據(jù)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(jī)、干燥窯和刨床車間之間不斷循環(huán)使用，可重復(fù)使用多次再進(jìn)行更換。

自動放置木條

       在開發(fā)出自動木條放置系統(tǒng)之前，人們需要在堆垛時手動在各層之間放置木條并根據(jù)需要處置損壞的木條。使用自動木條放置系統(tǒng)后，木條可以裝入沿著木堆長度方向的料斗并自動放到所需位置。這些料斗通過高架推送系統(tǒng)自動填充，由分流器將木條送入料斗。為了送入到高架推送系統(tǒng)，木條首先要通過矯正系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，然后通過拖鏈進(jìn)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(yùn)輸木條時，將對木條進(jìn)行檢測，若不合格則丟棄。

        機(jī)械板材堆垛操作中使用的自動木條放置機(jī)需要對木條進(jìn)行檢查以免堵塞堆垛機(jī)。系統(tǒng)必須能夠可靠地丟棄損壞的或尺寸不適合該機(jī)器的木條以保持連續(xù)運(yùn)行。目前有多種方法可以檢測有缺陷的木條。一些較舊的系統(tǒng)靠人工檢測有缺陷的木條，避免其進(jìn)入機(jī)器中。人工系統(tǒng)成本高、存在安全隱患且遠(yuǎn)不如自動系統(tǒng)可靠。其他系統(tǒng)則使用一系列“攝影眼”自動測量幾個位置的木條特征。這些系統(tǒng)采集的信息非常有限，因此并不是可靠的缺陷檢測系統(tǒng)。

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(shù)。在典型配置中，輸送機(jī)上的木條周圍將會放置多臺掃描儀。每臺掃描儀將采集木條的一部分三維圖像，然后多個圖像在計算機(jī)中組合起來提供木條的完整三維輪廓。在原木和板材優(yōu)化應(yīng)用中，這種方式的成本容易調(diào)節(jié)，但對于木條檢測卻不是一種經(jīng)濟(jì)的方法。由于成本較高，大多數(shù)鋸木廠選擇了其他較為經(jīng)濟(jì)的木條檢測方法。

視覺系統(tǒng)的選擇

      “現(xiàn)在的視覺系統(tǒng)通常分為兩類：基于計算機(jī)的視覺系統(tǒng)和獨(dú)立的智能相機(jī)視覺系統(tǒng)。”AMS Solutions 副總裁 Richard Vetter 說。“我們決定使用一種視覺系統(tǒng)，因為它們通常更容易配置、驗證和維護(hù)。”智能相機(jī)視覺系統(tǒng)是固體系統(tǒng)，與基于 Microsoft? Windows? 的方案相比，這種系統(tǒng)提供的平臺更加穩(wěn)定，所需的維護(hù)也更少。由于是可配置的系統(tǒng)而非可編程的系統(tǒng)，智能相機(jī)視覺系統(tǒng)更容易適應(yīng)未來的發(fā)展變化。

       確定這項計劃后，AMS Solutions 開發(fā)出了 IdealSTICK 機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)，可經(jīng)濟(jì)有效地評估整個板材堆垛機(jī)木條的幾何缺陷，速度高達(dá) 300 LPM。IdealSTICK 系統(tǒng)目前已成功部署到許多地方。

       “我們選擇康耐視 In-Sight 視覺系統(tǒng)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面，且其高速處理器能夠輕松在指定時間內(nèi)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(dá)到 IP67 和 IP68 的鏡頭保護(hù)蓋。”

視覺系統(tǒng)操作

       通過康耐視 In-Sight 平臺上的一系列激光和平面圖像分析，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 系統(tǒng)的校正非常簡單，只需采集一張標(biāo)準(zhǔn)尺寸的木條圖像即可實現(xiàn)。操作員可以使輸送機(jī)停止運(yùn)行，然后將這根“理想”的木條放置就位供視覺系統(tǒng)查看并按下校正按鈕。然后視覺系統(tǒng)就會將每根木條與此對比并丟棄與理想木條相差過大的木條。該視覺系統(tǒng)程序使用康耐視 In-Sight Explorer Spreadsheet 界面開發(fā)而成。這種界面只需將視覺工具拖放到矩陣中即可編寫視覺應(yīng)用程序，無需寫入一行代碼。

       攝影眼可以檢測放在相機(jī)下方的木條并觸發(fā)相機(jī)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并生成通過/失敗結(jié)果。分析結(jié)果和所檢測木條的圖片通過安裝在掃描儀框架上并運(yùn)行康耐視 VisionView? 軟件的工業(yè)觸摸屏計算機(jī)實時顯示。VisionView 軟件用于創(chuàng)建動態(tài)實時用戶界面，用戶不但可監(jiān)控當(dāng)前分析的木條，還可復(fù)查之前丟棄的木條。復(fù)查機(jī)制使操作員能夠方便地了解系統(tǒng)丟棄之前所檢測木條的原因。

       “第一個 IdealSTICK 系統(tǒng)運(yùn)行得非常不錯。”Vetter 認(rèn)為。“客戶對檢測系統(tǒng)非常滿意，我們預(yù)期會有越來越多的鋸木廠認(rèn)識到基于機(jī)器視覺的木條檢測的優(yōu)勢，包括相對較低的成本、較高的準(zhǔn)確度，而且能夠在鋸木廠環(huán)境中可靠地運(yùn)行。”

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