Ι. Ιστορικό του κλάδου

Η επιλογή κάμερας είναι μια από τις πρώτες αποφάσεις σε έργα επιθεώρησης μηχανικής όρασης. Μόλις οριστικοποιηθεί ο τύπος της κάμερας, ορίζεται επίσης η κατεύθυνση σχεδιασμού για φακούς, πηγές φωτός, μηχανικές δομές και λύσεις επεξεργασίας εικόνας. Αντίθετα, εάν η επιλεγμένη κάμερα δεν ταιριάζει με την εργασία επιθεώρησης, καμία βελτιστοποίηση στα επόμενα στάδια δεν μπορεί να διορθώσει την αναντιστοιχία.

Ωστόσο, η επιλογή κάμερας είναι συχνά υπεραπλουστευμένη. Πολλά έργα επαναχρησιμοποιούν άμεσα την εμπειρία από παρόμοιες εφαρμογές ή υιοθετούν υπάρχουσες διαμορφώσεις που προτείνονται από τους προμηθευτές στο αρχικό στάδιο. Αυτή η προσέγγιση εγκυμονεί κινδύνους: τα τεμάχια εργασίας ποικίλλουν πολύ ως προς τις διαστάσεις, τις ιδιότητες της επιφάνειας, τις απαιτήσεις χρόνου κύκλου και τα στοιχεία επιθεώρησης. Μια εγκατάσταση που λειτουργεί αξιόπιστα για στάμπα εξαρτήματα μπορεί να αντιμετωπίσει συχνές αστοχίες όταν εφαρμόζεται σε χυτά ή βαμμένα εξαρτήματα.

Η πρόκληση της επιλογής δεν έγκειται στη σύγκριση των τιμών των παραμέτρων, αλλά στη μετατροπή των απαιτήσεων επιθεώρησης σε απαιτήσεις απεικόνισης. Τα στοιχεία επιθεώρησης, η απαιτούμενη ανάλυση, η κατάσταση κίνησης του τεμαχίου εργασίας, τα χαρακτηριστικά ανάκλασης της επιφάνειας και ο επιτρεπόμενος χρόνος κύκλου καθορίζουν συλλογικά τον τύπο και τη διαμόρφωση της κάμερας. Από την άποψη της πρακτικής μηχανικής, αυτό το άρθρο ταξινομεί τα ισχύοντα σενάρια και τους βασικούς παράγοντες επιλογής για τη σάρωση γραμμής, τη σάρωση περιοχής και τις 3D κάμερες.

II. Επισκόπηση προϊόντος

Πριν βουτήξετε σε μεθόδους επιλογής, είναι απαραίτητο να διευκρινίσετε τη θέση αυτού του άρθρου. Αυτό είναι ένα δημοφιλές επιστημονικό άρθρο που εισάγει τις αρχές απεικόνισης και τη λογική επιλογής των βιομηχανικών καμερών, βοηθώντας τους αναγνώστες να κατανοήσουν τα ισχύοντα όρια διαφορετικών τύπων καμερών.

Η HanaVision έχει συγκεντρώσει ένα ευρύ φάσμα περιπτώσεων εφαρμογών κάμερας μέσω πρακτικών μηχανικής του εξοπλισμού επιθεώρησης μηχανικής όρασης. Αυτές περιλαμβάνουν μια λύση επιθεώρησης κυλινδροκεφαλής που συνδυάζει μια κάμερα σάρωσης γραμμής 8K και κάμερες σάρωσης περιοχής, μια μηχανική λύση επιθεώρησης επιφάνειας για κυλίνδρους που χρησιμοποιούν κάμερες σάρωσης περιοχής 20 MP και μια λύση μέτρησης γεωμετρικών διαστάσεων που ενσωματώνει μέτρηση πολλαπλής όρασης και 3D. Η λογική επιλογής σε αυτό το άρθρο προέρχεται από αυτές τις πραγματικές εμπειρίες μηχανικής.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι συγκεκριμένα μοντέλα καμερών και διαμορφώσεις παραμέτρων πρέπει να καθορίζονται σύμφωνα με το πραγματικό μέγεθος του τεμαχίου εργασίας, τα χαρακτηριστικά ελαττώματος και τον χρόνο κύκλου γραμμής παραγωγής. Αυτό το άρθρο παρέχει ένα πλαίσιο επιλογής και κριτήρια κρίσης και δεν μπορεί να αντικαταστήσει την αξιολόγηση και την επαλήθευση για μεμονωμένα έργα.

III. Βασικά Τεχνικά Χαρακτηριστικά

Κάμερες σάρωσης γραμμής: Σάρωση επιφανειών που κινούνται συνεχώς. Μια κάμερα σάρωσης γραμμής καταγράφει μόνο μία σειρά pixel κάθε φορά. Οι πλήρεις εικόνες σχηματίζονται με συρραφή διαδοχικών σειρών pixel μέσω σχετικής κίνησης μεταξύ του τεμαχίου εργασίας και της κάμερας. Η δύναμή του έγκειται στην υψηλή ανάλυση χωρίς περιορισμούς μεγέθους πλαισίου — εφόσον η απόσταση διαδρομής είναι επαρκής, τα τεμάχια εργασίας αυθαίρετου μήκους μπορούν να σαρωθούν. Είναι κατάλληλο για σενάρια όπου τα τεμάχια εργασίας κινούνται με ομοιόμορφη γραμμική κίνηση και απαιτείται συνεχής απεικόνιση υψηλής ανάλυσης, όπως ιστοί, πλάκες και επιμήκη μέρη. Μια κρίσιμη προϋπόθεση για την ανάπτυξη σάρωσης γραμμής είναι η σταθερή ταχύτητα ταξιδιού. Οι διακυμάνσεις της ταχύτητας προκαλούν τέντωμα ή συμπίεση της εικόνας κατά μήκος της κατεύθυνσης της κίνησης.

Κάμερες σάρωσης περιοχής: Λήψη πλήρους κάδρου με μονή έκθεση. Μια κάμερα σάρωσης περιοχής αποκτά μια πλήρη εικόνα 2D σε μία λήψη. Διαθέτοντας απλή δομή, διαισθητική λειτουργία και χαμηλή εξάρτηση από τις συνθήκες κίνησης, οι κάμερες σάρωσης περιοχής ικανοποιούν τα περισσότερα έργα επιθεώρησης μηχανικής όρασης. Ο περιορισμός του είναι η αντιστάθμιση μεταξύ της κάλυψης μιας λήψης και της ανάλυσης: για να επιτευχθεί τόσο μεγάλο οπτικό πεδίο όσο και υψηλή ανάλυση, απαιτείται μια κάμερα υψηλότερων megapixel ή μια τμηματοποιημένη κάλυψη πολλαπλών φωτογραφικών μηχανών.

3D Κάμερες: Απόκτηση πληροφοριών βάθους. Με βάση το δομημένο φως, τον τριγωνισμό λέιζερ ή τη διόφθαλμη ανισότητα, οι τρισδιάστατες κάμερες καταγράφουν δεδομένα βάθους τεμαχίου εργασίας και σύννεφα σημείων εξόδου ή χάρτες βάθους. Είναι ιδανικά για μέτρηση διαστάσεων, επιθεώρηση διαφοράς επιπεδότητας και ύψους και εφαρμογές που απαιτούν αξιολόγηση γεωμετρικού προφίλ πέρα ​​από την ανίχνευση επιφανειακών ελαττωμάτων. Ο όγκος δεδομένων 3D είναι γενικά πολύ μεγαλύτερος από τις εικόνες 2D, επιβάλλοντας υψηλότερες απαιτήσεις σε ισχύ επεξεργασίας και χρόνο κύκλου.

Συνδυασμένες Λύσεις: Καταμερισμός εργασίας μεταξύ διαφορετικών καμερών. Πολλαπλοί τύποι καμερών συχνά αναπτύσσονται μαζί σε πραγματικά έργα. Για παράδειγμα, μια κάμερα σάρωσης γραμμής μπορεί να ανιχνεύσει ελαττώματα επιφάνειας σε επιμήκη τεμάχια εργασίας ενώ μια κάμερα σάρωσης περιοχής εκτελεί αναγνώριση σημαδιών. ή κάμερες σάρωσης περιοχής χειρίζονται επιθεώρηση ελαττωμάτων και οι κάμερες 3D πραγματοποιούν μέτρηση διαστάσεων. Το κλειδί για τα συνδυασμένα συστήματα είναι η ξεκάθαρη ανάθεση εργασιών απεικόνισης σε κάθε κάμερα και η αποφυγή περιττής απόκτησης στον ίδιο σταθμό.

IV. Κύριες Λειτουργίες

Από άποψη μηχανικής, η κατάλληλη επιλογή βιομηχανικής κάμερας καλύπτει τις ακόλουθες πτυχές.Υπολογισμός Ανάλυσης: Οι απαιτήσεις ανάλυσης καθορίζονται από το ελάχιστο ανιχνεύσιμο μέγεθος ελαττώματος. Κατά κανόνα, ένα ελάττωμα πρέπει να καταλαμβάνει πολλά pixel στην εικόνα για αξιόπιστη ανίχνευση. Αυτή η τιμή χρησιμοποιείται για τον εκ των υστέρων υπολογισμό της απαιτούμενης ανάλυσης και ο αριθμός pixel της κάμερας προκύπτει μαζί με το οπτικό πεδίο.

Αντιστοίχιση οπτικού πεδίου και απόστασης εργασίας: Το οπτικό πεδίο και η απόσταση εργασίας καθορίζουν από κοινού την εστιακή απόσταση του φακού, ενώ η απόσταση εργασίας περιορίζεται από τη μηχανική διάταξη και την απόσταση ασφαλείας. Αυτοί οι τρεις παράγοντες είναι αμοιβαία περιοριστικοί και πρέπει να αξιολογούνται μαζί κατά την επιλογή.

Προσαρμογή σε συνθήκες κίνησης: Η κατάσταση κίνησης του τεμαχίου εργασίας κατά την επιθεώρηση υπαγορεύει τον τύπο της κάμερας. Τα ακίνητα ή διακοπτόμενα τεμάχια εργασίας ταιριάζουν σε κάμερες σάρωσης περιοχής. Η συνεχής ομοιόμορφη κίνηση μπορεί να χρησιμοποιεί κάμερες σάρωσης γραμμής. Οι εφαρμογές που απαιτούν ραφές πολλαπλής έκθεσης κατά τη διάρκεια της κίνησης χρειάζονται συντονισμένο φωτισμό με στροβοσκοπικό και χρονισμό έκθεσης.

Αντιστοίχιση φωτισμού για ιδιότητες επιφάνειας: Μέταλλα, πλαστικά, γυαλί και βαμμένες επιφάνειες παρουσιάζουν πολύ διαφορετικά χαρακτηριστικά ανάκλασης. Η επιλογή της κάμερας πρέπει να λαμβάνεται υπόψη παράλληλα με τη σχεδίαση φωτισμού. Για επιφάνειες υψηλής ανακλαστικότητας, μπορεί να υιοθετηθεί πόλωση, διάχυτος φωτισμός ή γωνιακός φωτισμός. Το δυναμικό εύρος της κάμερας επηρεάζει επίσης την καταστολή των τεχνουργημάτων επισήμανσης.

Εξισορρόπηση χρόνου κύκλου και όγκου δεδομένων: Η υψηλή ανάλυση και η απόκτηση 3D αυξάνουν το μέγεθος των δεδομένων και τον χρόνο επεξεργασίας, που πρέπει να ευθυγραμμίζονται με τον χρόνο του κύκλου παραγωγής. Για αυστηρές απαιτήσεις κύκλου, η παράλληλη απόκτηση πολλαπλών σταθμών ή τμηματοποιημένη απόκτηση μπορεί να κατανείμει το φορτίο επεξεργασίας.

V. Κριτήρια Επιλογής

Βασικοί παράγοντες για επιβεβαίωση κατά την επιλογή κάμερας:

• Τύπος εργασίας επιθεώρησης: ανίχνευση επιφανειακών ελαττωμάτων, μέτρηση διαστάσεων, αναγνώριση σήματος ή αξιολόγηση προφίλ. καθένα επιβάλλει ξεχωριστές απαιτήσεις κάμερας.
• Ελάχιστο ανιχνεύσιμο μέγεθος ελαττώματος: καθορίζει τις απαιτήσεις ανάλυσης.
• Οπτικό πεδίο: ορίζει συνδυασμό κάμερας και φακού.
• Απόσταση εργασίας: περιορίζεται από τη μηχανική δομή, καθορίζει από κοινού την εστιακή απόσταση με το οπτικό πεδίο.
• Κατάσταση κίνησης του τεμαχίου εργασίας: ακίνητη, διακοπτόμενη ή συνεχής κίνηση, καθορίζει τον τύπο της κάμερας.
• Ιδιότητες επιφάνειας τεμαχίου εργασίας: τα χαρακτηριστικά ανάκλασης διέπουν το σχήμα φωτισμού και την επιλογή δυναμικού εύρους κάμερας.
• Χρόνος κύκλου επιθεώρησης: ορίζει τον διαθέσιμο χρόνο απόκτησης ανά εξάρτημα και τη σκοπιμότητα των διατάξεων πολλαπλών σταθμών.
• Περιβαλλοντικές συνθήκες: σκόνη, λάδι, θερμοκρασία, κραδασμοί και ο αντίκτυπός τους στην προστασία και την τοποθέτηση της κάμερας.
• Διεπαφή δεδομένων και απόσταση μετάδοσης: ορίζει την αρχιτεκτονική μετάδοσης δεδομένων και τη δρομολόγηση καλωδίων.
• Συμβατότητα με σύστημα επιθεώρησης: οι κάμερες πρέπει να συντονίζονται με μονάδες ελέγχου φωτός και επεξεργασίας αλγορίθμου.

VI. Σύνθεση Συστήματος και Αρχή Εργασίας

Το υποσύστημα απεικόνισης ενός συστήματος επιθεώρησης μηχανικής όρασης αποτελείται από κάμερες, φακούς, πηγές φωτός και μηχανικές δομές. η κάμερα είναι μόνο ένα συστατικό.

Η ροή εργασίας της κάμερας σάρωσης περιοχής είναι σχετικά απλή: μόλις το τεμάχιο εργασίας τοποθετηθεί στη θέση του, η κάμερα ενεργοποιείται για έκθεση, καταγράφοντας ένα πλήρες καρέ. Η εικόνα μεταδίδεται στη μονάδα επεξεργασίας για ανίχνευση ή μέτρηση ελαττώματος.

Η λειτουργία της κάμερας σάρωσης γραμμής βασίζεται σε συγχρονισμένη κίνηση. Ένας κωδικοποιητής παρέχει παλμικά σήματα συγχρονισμένα με την κίνηση του τεμαχίου εργασίας. Η κάμερα ενεργοποιεί τη γραμμική λήψη σύμφωνα με παλμούς και τα δεδομένα γραμμής συρράπτονται διαδοχικά σε μια πλήρη εικόνα. Ο κωδικοποιητής εξασφαλίζει ακριβή κλιμάκωση της εικόνας κατά την κατεύθυνση της κίνησης. Επομένως, η ακρίβεια σάρωσης γραμμής εξαρτάται όχι μόνο από την ανάλυση της κάμερας αλλά και από τη σταθερότητα του μηχανισμού κίνησης.

Η λειτουργία της κάμερας 3D ποικίλλει ανάλογα με τη βασική αρχή. Τα συστήματα δομημένου φωτός προβάλλουν μοτίβα φωτός και αναλύουν την παραμόρφωση του σχεδίου στις επιφάνειες του τεμαχίου εργασίας. συστήματα τριγωνισμού λέιζερ σαρώνουν γραμμές λέιζερ και ανακατασκευάζουν περιγράμματα. Τα συστήματα διόφθαλμης ανισότητας ταιριάζουν με σημεία χαρακτηριστικών από δύο οπτικές γωνίες για τον υπολογισμό του βάθους. Ανεξάρτητα από την τεχνολογία, η έξοδος είναι τρισδιάστατα δεδομένα τεμαχίου για αξιολόγηση διαστάσεων και προφίλ.

Σε πρακτικά έργα, αυτές οι τρεις μέθοδοι απεικόνισης συχνά ενσωματώνονται σε ένα σύστημα επιθεώρησης με διαίρεση εργασιών: οι κάμερες σάρωσης περιοχής χειρίζονται τις περισσότερες εργασίες επιφανειακών ελαττωμάτων και αναγνώρισης. οι κάμερες σάρωσης γραμμής εκτελούν σάρωση υψηλής ανάλυσης σε μεγάλες επιφάνειες. Οι τρισδιάστατες κάμερες πραγματοποιούν μέτρηση διαστάσεων και προφίλ.

VII. Διαδικασία Επιλογής

Συνιστάται να ακολουθήσετε αυτήν τη σειρά για την επιλογή κάμερας:

1. Καθορισμός λίστας ελέγχου επιθεώρησης. Καταχωρίστε όλα τα στοιχεία επιθεώρησης, επισημάνετε το καθένα ως ανίχνευση ελαττώματος, μέτρηση διαστάσεων, αναγνώριση ή αξιολόγηση προφίλ και καθορίστε το ελάχιστο ανιχνεύσιμο μέγεθος για κάθε εργασία.
2. Προσδιορίστε τις απαιτήσεις ανάλυσης. Με βάση το ελάχιστο μέγεθος ανιχνεύσιμου ελαττώματος και την καθιερωμένη εμπειρία μηχανικής, καθορίστε την απαιτούμενη κάλυψη εικονοστοιχείων για ελαττώματα και, στη συνέχεια, υπολογίστε ξανά τον αριθμό των εικονοστοιχείων της κάμερας σε συνδυασμό με το οπτικό πεδίο. Για εργασίες μέτρησης διαστάσεων, οι στόχοι ακρίβειας μέτρησης συνυπολογίζονται επίσης στον προϋπολογισμό ανάλυσης.
3. Επιβεβαιώστε το οπτικό πεδίο και την απόσταση εργασίας. Ρυθμίστε το οπτικό πεδίο σύμφωνα με τις διαστάσεις του τεμαχίου εργασίας, προσδιορίστε τη χρησιμοποιήσιμη απόσταση εργασίας από τη μηχανική διάταξη και την απόσταση ασφαλείας. και τα δύο περιορίζουν την επιλογή φακού.
4. Επιλέξτε τύπο κάμερας. Η συνεχής ομοιόμορφη κίνηση του τεμαχίου καθορίζει εάν ισχύει η σάρωση γραμμής. Η απαίτηση δεδομένων βάθους αποφασίζει εάν χρειάζονται τρισδιάστατες κάμερες. Οι κάμερες σάρωσης περιοχής είναι βιώσιμες για τα περισσότερα σενάρια που απομένουν.
5. Διαμόρφωση σχεδίου φωτισμού. Επιλέξτε τύπο φωτισμού που ταιριάζει με τα χαρακτηριστικά της επιφάνειας του τεμαχίου εργασίας και επαληθεύστε τη συμβατότητα του δυναμικού εύρους της κάμερας. Οι επιλογές φωτισμού και κάμερας επηρεάζουν η μία την άλλη και πρέπει να επικυρώνονται μαζί.
6. Υπολογισμός του χρόνου κύκλου. Το άθροισμα του χρόνου απόκτησης, μετάδοσης και επεξεργασίας και, στη συνέχεια, σύγκριση με τον κύκλο παραγωγής. Σε περίπτωση υπέρβασης του χρονισμού, εξετάστε το ενδεχόμενο παράλληλου σχεδιασμού πολλών σταθμών ή βελτιωμένης απόδοσης επεξεργασίας.
7. Επικύρωση με φυσικά δείγματα. Αφού επιλέξετε τη λύση, δοκιμάστε με πραγματικά δείγματα τεμαχίου για να επαληθεύσετε την αντίθεση, την ανάλυση και την απόδοση του κύκλου ελαττώματος. Αυτό το βήμα είναι υποχρεωτικό — η απόδοση αντιστοίχισης κάμερας-φωτισμού δεν μπορεί να προβλεφθεί αξιόπιστα μόνο από παραμέτρους.

VIII. Σενάρια εφαρμογής

Τυπικές εφαρμογές κάμερας σάρωσης γραμμής περιλαμβάνουν επιφανειακή επιθεώρηση συνεχώς κινούμενων ιστών και πλακών και σάρωση υψηλής ανάλυσης επιμήκων εξαρτημάτων. Η ολοκληρωμένη λύση επιθεώρησης εκτός σύνδεσης κυλινδροκεφαλής της HanaVision υιοθετεί μια κάμερα γραμμής σάρωσης 8K σε συνδυασμό με κάμερες σάρωσης περιοχής, όπου η κάμερα γραμμής σάρωσης αναλαμβάνει σάρωση μεγάλης περιοχής.

Οι κάμερες σάρωσης περιοχής καλύπτουν το ευρύτερο φάσμα τυπικών εφαρμογών: επιθεώρηση ελαττωμάτων βάσει σταθμού, προστασία από σφάλματα συναρμολόγησης, ανάγνωση σημάτων και επιθεώρηση εμφάνισης. Παραδείγματα περιλαμβάνουν μια λύση επιθεώρησης ελαττωμάτων κατεργασμένης επιφάνειας μπλοκ κυλίνδρων που χρησιμοποιεί μια κάμερα σάρωσης περιοχής 20MP με εξαιρετικά μεγάλο φωτισμό υψηλής φωτεινότητας και μια λύση επιθεώρησης βαμμένης επιφάνειας που χρησιμοποιεί μια κάμερα καθολικού κλείστρου 1,6MP με ενσωματωμένο δομημένο φωτισμό.

Οι τυπικές εφαρμογές τρισδιάστατης κάμερας περιλαμβάνουν τη μέτρηση γεωμετρικών διαστάσεων, την επιπεδότητα και την επιθεώρηση διαφοράς ύψους. Για παράδειγμα, ένα σύστημα μέτρησης τρισδιάστατων διαστάσεων πολλαπλής προβολής για μεταλλικά τεμάχια. Σε μια λύση οπτικής επιθεώρησης συγκροτήματος κράματος αλουμινίου-μαγνήσιου, οι κάμερες σάρωσης περιοχής συμπληρώνονται για την αξιολόγηση των γεωμετρικών σχέσεων της συναρμολόγησης.

IX. Βασικές επιλογές σε πακέτο

• Μην επιλέγετε κάμερα πριν ορίσετε απαιτήσεις. Διευκρινίστε πρώτα τα στοιχεία επιθεώρησης και το ελάχιστο ανιχνεύσιμο μέγεθος ελαττώματος και, στη συνέχεια, εξάγετε τη διαμόρφωση της κάμερας.
• Η υψηλότερη ανάλυση δεν είναι πάντα καλύτερη. Η υπερβολική ανάλυση αυξάνει τον όγκο δεδομένων και την επιβάρυνση του κύκλου και ενισχύει τις παρεμβολές από την υφή της επιφάνειας.
• Η ακρίβεια σάρωσης γραμμής εξαρτάται από τη σταθερότητα της κίνησης. Οι λύσεις σάρωσης γραμμής δεν μπορούν να προσφέρουν πλεονεκτήματα εάν δεν είναι εγγυημένη η σταθερή ταχύτητα του μηχανισμού κίνησης.
• Αξιολογήστε εκ των προτέρων τον όγκο δεδομένων 3D. Η επεξεργασία σημείων cloud απαιτεί περισσότερη υπολογιστική ισχύ και μεγαλύτερο χρόνο από τις εικόνες 2D.
• Ο φωτισμός και η κάμερα πρέπει να εξεταστούν μαζί. Οι προκλήσεις σε επιφάνειες υψηλής ανακλαστικότητας συνήθως επιλύονται με τη σχεδίαση φωτισμού και όχι με τις παραμέτρους της κάμερας.
• Ανταλλάξτε την ποσότητα της κάμερας και το οπτικό πεδίο. Η τμηματοποιημένη κάλυψη πολλαπλών καμερών μειώνει τις απαιτήσεις ανάλυσης ανά κάμερα, αλλά αυξάνει την πολυπλοκότητα της βαθμονόμησης και του συγχρονισμού.
• Η επικύρωση του δείγματος είναι υποχρεωτική. Η εκτίμηση παραμέτρων περιορίζει τις επιλογές. Η τελική διαμόρφωση πρέπει να επαληθευτεί μέσω φυσικής δοκιμής.

Χ. Σύγκριση τύπων καμερών

Διαφορές μεταξύ των βασικών διαστάσεων για τους τρεις τύπους κάμερας:

Όσον αφορά την ανάλυση έναντι της περιοχής απεικόνισης: οι κάμερες σάρωσης περιοχής έχουν μια αμοιβαία ανταλλαγή μεταξύ της ανάλυσης ενός καρέ και του οπτικού πεδίου. Οι κάμερες σάρωσης γραμμής δεν περιορίζονται από το μήκος του καρέ και μπορούν να καλύψουν απεριόριστο μήκος μέσω της κίνησης. Οι κάμερες 3D λαμβάνουν την ακρίβεια βάθους ως κύρια μέτρηση και η πλευρική τους ανάλυση είναι γενικά χαμηλότερη από τις αντίστοιχες 2D κάμερες.

Εξάρτηση από την κίνηση: οι κάμερες σάρωσης περιοχής έχουν την ευρύτερη προσαρμοστικότητα τόσο για σταθερούς όσο και για κινούμενους στόχους. Οι κάμερες σάρωσης γραμμής απαιτούν συνεχή ομοιόμορφη κίνηση. Οι τρισδιάστατες κάμερες είναι ευαίσθητες στην κίνηση. Τα συστήματα σάρωσης 3D απαιτούν επίσης συντονισμένη κίνηση, ενώ οι κάμερες 3D στιγμιότυπου ανέχονται καλύτερα την κίνηση, αλλά έχουν υψηλότερο κόστος.

Όγκος δεδομένων: Το μέγεθος δεδομένων εικόνας 2D είναι σχετικά διαχειρίσιμο. Τα τρισδιάστατα δεδομένα νέφους σημείων είναι συνήθως πολύ μεγαλύτερα και δημιουργούν υψηλότερες απαιτήσεις όσον αφορά την ικανότητα μετάδοσης και επεξεργασίας.

Τυπικές εργασίες επιθεώρησης: Οι 2D κάμερες ταιριάζουν σε εργασίες ελαττώματος επιφάνειας και αναγνώρισης. Οι τρισδιάστατες κάμερες εφαρμόζουν αξιολόγηση διαστάσεων και προφίλ. Για τεμάχια εργασίας που απαιτούν και τα δύο, οι υβριδικές διαμορφώσεις είναι κοινές.

XI. Συχνές Ερωτήσεις

Ε: Πώς να αποφασίσετε γρήγορα μεταξύ των καμερών σάρωσης γραμμής και σάρωσης περιοχής; Α: Ελέγξτε εάν το τεμάχιο εργασίας κινείται συνεχώς με σταθερή ταχύτητα και εάν απαιτείται απεικόνιση μεγάλης εμβέλειας υψηλής ανάλυσης. Εάν το τεμάχιο εργασίας είναι ακίνητο ή διακοπτόμενο ή η ζώνη επιθεώρησης χωράει σε ένα οπτικό πεδίο, οι κάμερες σάρωσης περιοχής είναι συνήθως απλούστερες και πιο αξιόπιστες. Εάν απαιτείται συνεχής κίνηση και μεγάλη κάλυψη, μπορούν να ληφθούν υπόψη οι κάμερες σάρωσης γραμμής.

Ε: Πρέπει να χρησιμοποιούνται κάμερες υψηλής ανάλυσης megapixel για τον εντοπισμό μικροσκοπικών ελαττωμάτων; Α: Όχι απαραίτητα. Ο αριθμός pixel ενός ελαττώματος στην εικόνα καθορίζεται τόσο από την ανάλυση όσο και από το οπτικό πεδίο. Με μικρό οπτικό πεδίο, μια κάμερα μεσαίας ανάλυσης σε συνδυασμό με κατάλληλο φακό μπορεί να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις. Ο υπολογισμός των απαιτήσεων ανάλυσης είναι πιο αποτελεσματικός από την απευθείας επιλογή υλικού υψηλής ανάλυσης.

Ε: Μπορούν οι 3D κάμερες να αντικαταστήσουν τις 2D κάμερες για επιθεώρηση ελαττωμάτων; Α: Δεν είναι δυνατή η πλήρης αντικατάσταση. Οι τρισδιάστατες κάμερες υπερέχουν σε εργασίες προφίλ και διαστάσεων, αλλά οι εικόνες 2D παρέχουν πιο άμεσες πληροφορίες για το χρώμα, το εκτυπωμένο περιεχόμενο και τις λεπτές επιφανειακές γρατσουνιές. Οι δύο τύποι καμερών στοχεύουν σε διαφορετικές εργασίες επιθεώρησης και συχνά χρησιμοποιούνται μαζί.

Ε: Γιατί να αναπτύξετε κάμερες σάρωσης περιοχής παράλληλα με κάμερες σάρωσης γραμμής; Α: Επειδή τα καθήκοντα επιθεώρησης διαφέρουν. Οι κάμερες σάρωσης γραμμής είναι καλές για συνεχή σάρωση μεγάλης περιοχής, ενώ οι κάμερες σάρωσης περιοχής προσφέρουν μεγαλύτερη ευελιξία για ανάγνωση σημάτων και τοπική επιθεώρηση χαρακτηριστικών. Η λύση επιθεώρησης κυλινδροκεφαλής της HanaVision υιοθετεί το συνδυασμό κάμερας σάρωσης γραμμής 8K και κάμερες σάρωσης περιοχής.

Ε: Ποιος είναι ο παράγοντας που παραβλέπεται πιο συχνά κατά την επιλογή; Α: Συντονισμός μεταξύ φωτισμού και κάμερας. Πολλά προβλήματα ποιότητας απεικόνισης προέρχονται από ασυμβατότητα φωτισμού και ιδιοτήτων επιφάνειας τεμαχίου εργασίας και όχι από ανεπαρκείς παραμέτρους της κάμερας. Ο φωτισμός πρέπει να περιλαμβάνεται στην απόφαση επιλογής.

Ε: Είναι απολύτως απαραίτητη η επικύρωση του δείγματος; Α: Συνιστάται ανεπιφύλακτα. Ο υπολογισμός παραμέτρων περιορίζει τις επιλογές διαμόρφωσης, αλλά η πραγματική απόδοση των καμερών, των φακών και του φωτισμού δεν μπορεί να προβλεφθεί αποκλειστικά από τις προδιαγραφές, ειδικά για ανακλαστικά, διαφανή ή σκούρα τεμάχια εργασίας. Η δοκιμή δειγμάτων είναι ο πιο αποτελεσματικός τρόπος για να μετριαστεί ο κίνδυνος επιλογής.

XII. Συντήρηση

Ως ο πυρήνας απεικόνισης των συστημάτων επιθεώρησης όρασης, η συντήρηση της κάμερας επηρεάζει άμεσα τη σταθερότητα της επιθεώρησης.

Συντήρηση ρουτίνας: Επιθεωρήστε την καθαριότητα του φακού και του παραθύρου της κάμερας σε κάθε βάρδια. προσαρμόστε τη συχνότητα καθαρισμού ανάλογα με τα επίπεδα σκόνης και λαδιού στο εργοτάξιο. Χρησιμοποιήστε ειδικά εργαλεία και υγρό καθαρισμού για να αποφύγετε γρατσουνιές επίστρωσης.

Παρακολούθηση Κατάστασης: Επαληθεύστε περιοδικά ότι οι ρυθμίσεις έκθεσης και απολαβής κάμερας παραμένουν αμετάβλητες και ο χρονισμός ενεργοποίησης λειτουργεί κανονικά. Για κάμερες σάρωσης γραμμής, επιβεβαιώστε το συγχρονισμό μεταξύ των σημάτων κωδικοποιητή και της λήψης εικόνας. Για τρισδιάστατες κάμερες, επικυρώστε την εγκυρότητα της παραμέτρου βαθμονόμησης.

Περιβαλλοντικοί Έλεγχοι: Επιθεωρήστε την ακαμψία τοποθέτησης. η δόνηση προκαλεί θόλωση της εικόνας και μετατόπιση βαθμονόμησης. Ελέγξτε τα συστήματα ψύξης αέρα ή νερού (εάν υπάρχουν). Η παρατεταμένη λειτουργία σε υψηλή θερμοκρασία υποβαθμίζει την ποιότητα της εικόνας και τη διάρκεια ζωής. Εξετάστε τη φθορά των καλωδίων σε κινούμενα συγκροτήματα, καθώς τα καλώδια της κάμερας είναι ευάλωτα εξαρτήματα σε κινούμενα μηχανήματα.

Διαμέτρηση: Για συστήματα όρασης βαθμού μέτρησης, πραγματοποιήστε περιοδικές ανασκοπήσεις βαθμονόμησης και καταγράψτε δεδομένα για να παρακολουθείτε τις τάσεις μετατόπισης. Η μετατόπιση βαθμονόμησης συχνά σηματοδοτεί χαλαρή τοποθέτηση ή διακύμανση θερμοκρασίας περιβάλλοντος.

XIII. Περίληψη και Outlook

Η ουσία της επιλογής βιομηχανικής κάμερας είναι η μετατροπή των απαιτήσεων επιθεώρησης σε απαιτήσεις απεικόνισης. Οι εργασίες επιθεώρησης καθορίζουν τον τύπο πληροφοριών. Το ελάχιστο ανιχνεύσιμο μέγεθος ελαττώματος καθορίζει την ανάλυση. Η κατάσταση κίνησης του τεμαχίου καθορίζει τον τύπο της κάμερας. Τα χαρακτηριστικά της επιφάνειας υπαγορεύουν την αντιστοίχιση του φωτισμού. χρονικά όρια κύκλου Επιτρεπόμενος όγκος δεδομένων. Η απάντηση σε αυτές τις πέντε ερωτήσεις περιορίζει τους κατάλληλους τύπους καμερών.

Αυτό το άρθρο περιγράφει τις αρχές, τα όρια εφαρμογής και τους παράγοντες επιλογής για κάμερες γραμμικής σάρωσης, σάρωσης περιοχής και 3D, που απεικονίζονται από τις περιπτώσεις εξοπλισμού επιθεώρησης όρασης πεδίου της HanaVision. Είναι σημαντικό να τονιστεί ότι η εκτίμηση παραμέτρων περιλαμβάνει μόνο υποψηφίους. Οι τελικές διαμορφώσεις πρέπει να επικυρωθούν με φυσικά δείγματα.

Πολλές τάσεις αξίζουν προσοχή στο μέλλον. Πρώτον, ενσωμάτωση καμερών και υπολογιστική ισχύ: ορισμένες κάμερες διαθέτουν επεξεργασία στην άκρη για τη διεξαγωγή προκαταρκτικού φιλτραρίσματος κατά τη λήψη και τη μείωση του φορτίου μετάδοσης δεδομένων. Δεύτερον, η συνεχής βελτίωση της ανάλυσης και της ταχύτητας της τρισδιάστατης απεικόνισης επιτρέπει την πλήρη ενσωματωμένη επιθεώρηση αντί για δειγματοληψία. Τρίτον, η τυποποίηση της βαθμονόμησης και του συγχρονισμού για συστήματα πολλαπλών καμερών μειώνει τα εμπόδια ολοκλήρωσης για υβριδικές λύσεις. Ως σημείο εισόδου ολόκληρου του συστήματος, η επιλογή κάμερας καθορίζει σε μεγάλο βαθμό το ανώτερο όριο απόδοσης της ρύθμισης επιθεώρησης.