AMS Solutions 開發出了一種機器視覺檢測系統，用于檢測可能堵塞鋸木廠中板材堆放設備的木材隔離條。該視覺系統使用康耐視 In-Sight 視覺工具(ju)對板(ban)材(cai)加工生產線進(jin)行質(zhi)量控制(zhi)，并使用康耐視 VisionView 軟件顯示和(he)查看檢測結果。該系(xi)統(tong)可確保機械板(ban)材(cai)堆(dui)垛機的無中斷運行。

鋸木廠堆垛

       板材產(chan)(chan)品在鋸(ju)木廠切割成一(yi)定(ding)規格后，會先堆(dui)成一(yi)垛，然后再送往干(gan)燥窯(yao)(yao)加熱到(dao)(dao)指定(ding)溫(wen)度完成窯(yao)(yao)干(gan)工藝，達到(dao)(dao)去濕除蟲目的。板材按層堆(dui)放，各層之間(jian)(jian)通過木條(tiao)（一(yi)種(zhong)用(yong)于在窯(yao)(yao)干(gan)工藝中(zhong)保持一(yi)定(ding)間(jian)(jian)距(ju)的特殊木制產(chan)(chan)品）隔離。根據工廠的特定(ding)需要，木條(tiao)會有多種(zhong)尺寸，但通常為 4 到(dao)(dao) 5 英(ying)尺 (122-152cm) 長(chang)，1.5 到(dao)(dao) 2.5 英(ying)寸 (3.8-6.4cm) 寬，0.75 英(ying)寸 (1.9cm) 厚。這些木條(tiao)在鋸(ju)木機、干(gan)燥窯(yao)(yao)和(he)刨床車間(jian)(jian)之間(jian)(jian)不(bu)斷循(xun)環使(shi)用(yong)，可重復使(shi)用(yong)多次再進行更(geng)換。

自動放置木條

       在開發出自(zi)動(dong)木(mu)(mu)(mu)條(tiao)放置系(xi)統之(zhi)前，人(ren)們需要在堆(dui)(dui)垛時手動(dong)在各層(ceng)之(zhi)間放置木(mu)(mu)(mu)條(tiao)并根據需要處置損壞的(de)木(mu)(mu)(mu)條(tiao)。使用自(zi)動(dong)木(mu)(mu)(mu)條(tiao)放置系(xi)統后(hou)，木(mu)(mu)(mu)條(tiao)可以裝入(ru)沿(yan)著(zhu)木(mu)(mu)(mu)堆(dui)(dui)長度(du)方向的(de)料斗并自(zi)動(dong)放到(dao)所需位(wei)置。這些料斗通過高(gao)架推送(song)(song)系(xi)統自(zi)動(dong)填充，由分(fen)(fen)流(liu)器將(jiang)木(mu)(mu)(mu)條(tiao)送(song)(song)入(ru)料斗。為(wei)了送(song)(song)入(ru)到(dao)高(gao)架推送(song)(song)系(xi)統，木(mu)(mu)(mu)條(tiao)首先(xian)要通過矯正系(xi)統進行(xing)調整，然后(hou)通過拖(tuo)(tuo)鏈進行(xing)輸送(song)(song)，木(mu)(mu)(mu)條(tiao)在拖(tuo)(tuo)鏈上保持一定的(de)距離，直至切換到(dao)高(gao)架推送(song)(song)鏈為(wei)止。在拖(tuo)(tuo)鏈部分(fen)(fen)運輸木(mu)(mu)(mu)條(tiao)時，將(jiang)對木(mu)(mu)(mu)條(tiao)進行(xing)檢(jian)測，若不合格則(ze)丟(diu)棄。

        機(ji)(ji)(ji)械板材(cai)堆垛操作中使用的(de)(de)自(zi)動(dong)木(mu)(mu)條(tiao)(tiao)放置機(ji)(ji)(ji)需要(yao)對木(mu)(mu)條(tiao)(tiao)進行檢查以(yi)免(mian)(mian)堵(du)塞(sai)堆垛機(ji)(ji)(ji)。系(xi)(xi)(xi)統(tong)必須能夠可(ke)(ke)靠(kao)地丟(diu)棄(qi)損壞的(de)(de)或尺寸不(bu)適(shi)合該(gai)機(ji)(ji)(ji)器的(de)(de)木(mu)(mu)條(tiao)(tiao)以(yi)保持(chi)連續運行。目前有多種方(fang)法可(ke)(ke)以(yi)檢測(ce)有缺陷(xian)的(de)(de)木(mu)(mu)條(tiao)(tiao)。一些較舊的(de)(de)系(xi)(xi)(xi)統(tong)靠(kao)人工檢測(ce)有缺陷(xian)的(de)(de)木(mu)(mu)條(tiao)(tiao)，避免(mian)(mian)其進入機(ji)(ji)(ji)器中。人工系(xi)(xi)(xi)統(tong)成本(ben)高(gao)、存在安全(quan)隱患(huan)且遠不(bu)如自(zi)動(dong)系(xi)(xi)(xi)統(tong)可(ke)(ke)靠(kao)。其他系(xi)(xi)(xi)統(tong)則使用一系(xi)(xi)(xi)列“攝影眼(yan)”自(zi)動(dong)測(ce)量(liang)幾(ji)個位置的(de)(de)木(mu)(mu)條(tiao)(tiao)特征(zheng)。這些系(xi)(xi)(xi)統(tong)采集(ji)的(de)(de)信(xin)息非常有限(xian)，因(yin)此并(bing)不(bu)是(shi)可(ke)(ke)靠(kao)的(de)(de)缺陷(xian)檢測(ce)系(xi)(xi)(xi)統(tong)。

輪廓掃描選項

       解決缺(que)陷(xian)木條(tiao)(tiao)(tiao)檢(jian)(jian)測問題的一種推薦方法是利(li)用線性掃(sao)描技(ji)術。在(zai)典型配(pei)置(zhi)中，輸送(song)機上的木條(tiao)(tiao)(tiao)周(zhou)圍將(jiang)會放置(zhi)多臺掃(sao)描儀。每(mei)臺掃(sao)描儀將(jiang)采集木條(tiao)(tiao)(tiao)的一部分三維圖(tu)(tu)像，然后多個圖(tu)(tu)像在(zai)計算機中組合起來提(ti)供木條(tiao)(tiao)(tiao)的完整三維輪廓。在(zai)原(yuan)木和板材(cai)優化應用中，這種方式的成(cheng)(cheng)本(ben)容易調節(jie)，但對(dui)于(yu)(yu)木條(tiao)(tiao)(tiao)檢(jian)(jian)測卻不是一種經(jing)濟(ji)的方法。由于(yu)(yu)成(cheng)(cheng)本(ben)較(jiao)高，大(da)多數鋸木廠選擇了其他較(jiao)為經(jing)濟(ji)的木條(tiao)(tiao)(tiao)檢(jian)(jian)測方法。

視覺系統的選擇

      “現(xian)在的(de)(de)(de)視(shi)(shi)覺(jue)(jue)系(xi)統(tong)(tong)通(tong)常分為兩類：基于(yu)計(ji)算機(ji)的(de)(de)(de)視(shi)(shi)覺(jue)(jue)系(xi)統(tong)(tong)和獨立的(de)(de)(de)智(zhi)能相(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)視(shi)(shi)覺(jue)(jue)系(xi)統(tong)(tong)。”AMS Solutions 副總裁 Richard Vetter 說。“我們決定使用一種視(shi)(shi)覺(jue)(jue)系(xi)統(tong)(tong)，因為它們通(tong)常更(geng)(geng)容(rong)易(yi)配置(zhi)、驗證和維護(hu)。”智(zhi)能相(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)視(shi)(shi)覺(jue)(jue)系(xi)統(tong)(tong)是固體系(xi)統(tong)(tong)，與(yu)基于(yu) Microsoft? Windows? 的(de)(de)(de)方(fang)案相(xiang)(xiang)(xiang)比，這種系(xi)統(tong)(tong)提供(gong)的(de)(de)(de)平(ping)臺更(geng)(geng)加穩定，所需的(de)(de)(de)維護(hu)也更(geng)(geng)少。由于(yu)是可配置(zhi)的(de)(de)(de)系(xi)統(tong)(tong)而(er)非(fei)可編程的(de)(de)(de)系(xi)統(tong)(tong)，智(zhi)能相(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)視(shi)(shi)覺(jue)(jue)系(xi)統(tong)(tong)更(geng)(geng)容(rong)易(yi)適應未來的(de)(de)(de)發展變化。

       確定這項計劃(hua)后，AMS Solutions 開發出了 IdealSTICK 機器視覺檢測(ce)系統，可經濟有(you)效地評估整個板(ban)材堆(dui)垛機木條的幾何(he)缺陷，速度高達 300 LPM。IdealSTICK 系統目前已成功部署(shu)到許多地方。

       “我們選擇康耐視 In-Sight 視覺系(xi)統是因為它有 1600 x 1200 的(de)(de)(de)(de)像素(su)分辨率，足(zu)夠(gou)以(yi) 0.050” (1.3mm) 的(de)(de)(de)(de)精度(du)檢(jian)測木條的(de)(de)(de)(de)整個上表(biao)面，且其高速處理器(qi)能夠(gou)輕松(song)在指(zhi)定時間內(nei)完(wan)成檢(jian)測操作。”Vetter 說。“我們還喜歡它的(de)(de)(de)(de)堅固，包括(kuo)耐用(yong)的(de)(de)(de)(de)壓鑄鋁外殼、密封的(de)(de)(de)(de) M12 連接件(jian)以(yi)及(ji)防(fang)塵防(fang)濕等級達到(dao) IP67 和 IP68 的(de)(de)(de)(de)鏡頭保護蓋。”

視覺系統操作

       通過康耐(nai)視(shi) In-Sight 平(ping)臺上的一系(xi)(xi)列激光和平(ping)面(mian)圖像(xiang)分析(xi)，IdealSTICK 可(ke)評估木條(tiao)(tiao)的厚度(du)(du)、寬(kuan)度(du)(du)、長度(du)(du)，是(shi)否彎曲、扭曲、斷裂以及(ji)整體(ti)形狀。IdealSTICK 系(xi)(xi)統的校(xiao)正非常簡單，只需采集一張(zhang)標準(zhun)尺寸的木條(tiao)(tiao)圖像(xiang)即(ji)可(ke)實現。操作(zuo)員可(ke)以使輸送機停止運行(xing)(xing)，然后將(jiang)這(zhe)根(gen)“理想”的木條(tiao)(tiao)放(fang)置就位供視(shi)覺(jue)系(xi)(xi)統查看并按下校(xiao)正按鈕。然后視(shi)覺(jue)系(xi)(xi)統就會將(jiang)每(mei)根(gen)木條(tiao)(tiao)與此對比并丟(diu)棄與理想木條(tiao)(tiao)相差過大的木條(tiao)(tiao)。該(gai)視(shi)覺(jue)系(xi)(xi)統程(cheng)序使用康耐(nai)視(shi) In-Sight Explorer Spreadsheet 界(jie)面(mian)開發而成。這(zhe)種(zhong)界(jie)面(mian)只需將(jiang)視(shi)覺(jue)工具拖(tuo)放(fang)到矩陣(zhen)中即(ji)可(ke)編寫(xie)視(shi)覺(jue)應用程(cheng)序，無需寫(xie)入一行(xing)(xing)代碼(ma)。

       攝影眼可以檢測(ce)(ce)放在相機(ji)下方的木(mu)(mu)條并(bing)(bing)觸發相機(ji)拍照(zhao)。AMS 編程人員使用康耐(nai)(nai)視編程軟件中提(ti)供的視覺工(gong)具分(fen)(fen)析(xi)木(mu)(mu)條并(bing)(bing)生成(cheng)通過(guo)/失敗結果。分(fen)(fen)析(xi)結果和所檢測(ce)(ce)木(mu)(mu)條的圖片通過(guo)安裝在掃描儀框(kuang)架上(shang)并(bing)(bing)運行康耐(nai)(nai)視 VisionView? 軟件的工(gong)業(ye)觸摸(mo)屏(ping)計算(suan)機(ji)實時顯示。VisionView 軟件用于(yu)創建動態(tai)實時用戶(hu)界面，用戶(hu)不但可監控(kong)當前分(fen)(fen)析(xi)的木(mu)(mu)條，還可復查之(zhi)前丟棄(qi)的木(mu)(mu)條。復查機(ji)制使操作員能夠方便地了(le)解系統丟棄(qi)之(zhi)前所檢測(ce)(ce)木(mu)(mu)條的原因(yin)。

       “第一(yi)個 IdealSTICK 系(xi)統運行得非(fei)常(chang)不錯。”Vetter 認(ren)為。“客(ke)戶對(dui)檢測(ce)系(xi)統非(fei)常(chang)滿意(yi)，我們預期會有越(yue)來越(yue)多(duo)的(de)鋸木(mu)廠認(ren)識到(dao)基(ji)于機器視覺(jue)的(de)木(mu)條檢測(ce)的(de)優勢，包(bao)括相(xiang)對(dui)較低的(de)成本、較高的(de)準(zhun)確(que)度(du)，而且(qie)能夠(gou)在(zai)鋸木(mu)廠環境中可(ke)靠地運行。”

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