3D检查打开Masonite的门

Masonite IRE Building Products 3D形状在热图软件

挑战

同时生产具有不同图案的门面位，需要自动分类和分类到生产线末端的正确收集托架中。必须手动重新排序错误分类的面部。手动重新分拣是高度劳动密集型的，导致面部受损和随后的产量损失。

Masonite Ireland拥有一个传统的门面检查视觉系统，很好地满足了最初的目的，但随着先进的造型设计和门面业务的扩展，需要新的视觉技术。现有的视觉系统软件包含了所有可能的门面，但不能轻易容纳新门面的添加，因此需要工程人员进行专门的编程。在前进的道路上，美森耐希望应用一种视觉系统解决方案，以满足他们在可预见的未来的需求。同样关键的是，该系统将是高度精确的，易于使用，快速的操作人员培训，并可以容纳大量的模具门设计用于生产。

引进专家

Masonite委托Alpha Vision Design (AVD)，一家专业的工业机器视觉公司，与Masonite爱尔兰工程人员合作，提供在线自动分类系统。德国必威该系统需要根据造型设计和表面纹理来识别门面。两个门面并排压紧，用大量单门面模具生产出不同的门面图案组合。有数千种可能的骰子组合，因此需要排序系统来容纳多个骰子组合和频繁的骰子变化。

在生产运行开始时，操作员使用一个简单的培训向导对系统进行第一组面培训。随后的面将被自动检查和分类。然后，视觉系统与生产线的控制系统进行通信，将分类后的文件指向相应的收集区。

该项目提出了一些有趣的技术挑战。由于涉及的大表面积（一个门长度x两个门宽），难以实现在整个表面积上的照明甚至难以实现。Masonite先前使用的标准大幅面，高频，荧光灯照亮了定义的检查区域内的面部。由于门的物理属性（大面积，不完美平坦），传统的照明不充分，以为视觉系统提供高质量的图像。由于照明是任何视觉系统的关键组分，因此认识到该应用需要显着的照明改进。

此外，还需要一个强大的系统，能够处理门饰的旋转和一些弯曲或翘曲，因为在没有传送带直接支持的地方，门饰会下垂。因此，门面的图案轮廓可能会出现扭曲，这通常会导致获取的图像内的拉伸或压缩。在这种情况下，基于互相关技术的标准模式匹配工具的性能很差。

解决方案

在全球范围内，绝大多数机器视觉应用基于2D检查技术。德国必威3D检查仍然相对专业化，尽管新市场正在涌现，因为该技术成熟并获得更广泛的验收。使用激光三角测量的3D检查可能是今天用于部署3D应用程序的最常见的平台（尽管存在许多其他3D技术）。用于照明的激光器，提供具有成本效益的解决方案，并随时可从许多供应商和制造商提供。此外，基于激光的3D系统对于扫描具有良好限定的轮廓的大型非反射部件特别有效，因此非常适合该视觉应用。

该系统旨在使用二极管激光线发生器和线扫描3D图像采集相机（由其他设备制造商提供）捕获模制门的面对面上的图案的3D数据。当沿着检查输送机行进时，激光线发生器在双门的宽度上产生可见的激光线。使用轴编码器，3D相机与传送速度同步以沿着门的长度以合适的分辨率捕获3D数据。3D相机配置用于面向宽度的类似像素分辨率。

高度敏感图像数据通过亚拉米兰接口传送到PC的FrameGrabber，以构建和创建被检查的双门的2D高度轮廓图像（以位图格式）。然后使用来自Cognex的强大VisionPro软件处理图像。VisionPro以易于使用的格式提供无与伦比的图像捕获和处理。高级PATMAX工具提供了执行独特的几何图案匹配和即使在该应用程序中遇到的低对比度，也可以对形状进行分类。

“智能”2D视觉摄像头和卤素照明用于提供所需的表面纹理信息，它使用数字输入信号集成到视觉系统中。

一旦Masonite Ireland的工程人员完成了3D和2D视觉硬件的规格、设计、安装和调试，该系统就可以被编程来提取和处理图像信息。AVD根据Masonite的要求创建了一个定制的图形用户界面(GUI)。该界面的设计是为了便于操作人员使用。它被设计成整洁的，并包含与制造工厂的其他系统一致的颜色编码方案。

作为易于使用理念的一部分，使用系统所需的操作设置的数量被保持在最低限度。该系统不是一个过于复杂的工程工具，将被限制在编程/配置的技术或工程人员。交付的系统只需要不到4分钟的时间，生产人员就可以培训新的门面，而且只需要绘制盒子和定位检测工具的能力。

最终用户的结果

Robert Sadlier:高级控制工程师，Masonite Ireland

“考虑到大量可能的模具组合、较大的表面积和相对较浅的门面成型深度，很难指定一个合适的视觉系统来捕捉高质量、可重复的图像，并准确地对多种门面组合进行分类。”

“解决方案需要一种创新的方法，导致先前不兼容的硬件和软件集成。由于视野系统工程专业领域的相当长专业知识，选择了Alpha Vision设计作为系统集成商。通过生产自定义接口软件，它们成功地弥合了硬件和软件之间的差距，允许应用程序成为最先进的视觉系统。“

“与AVD合作设计的图形用户界面（GUI）已被证明是非常直观的使用。GUI提供所需的所有相关信息，以一目了然地确定系统的性能，而无需运营人员所需的任何专门知识。工程人员还可以使用更先进的，访问级别保护的系统进行调试和维护系统。系统的易用性是一个关键要求，因为该项目的这方面的失败将对整体项目的成功产生负面影响。一旦指示，我们的生产线人员根据需要训练新门模式组合的系统，没有任何困难。“

“Codex VisionPro软件的高级功能对项目的成功贡献了显着贡献，允许系统超过原始用户需求规范，提供超过99.97％的分类精度（即，不到三分之三，10,000中不到三分之三）。手动重新排序产品实际上已经消除，增加了产量，并允许运营人员执行为产品增加价值的任务。“

“Cognex VisionPro软件的出色性能，结合AVD的视觉系统专业知识，形成了最先进的视觉系统，为Masonite爱尔兰不久的将来实施类似项目铺平了道路。”