自动化检测系统助力蔡司打造 “智慧之眼”
【机床商务网栏目 机床上下游】机器视觉相较人工视觉有着可量化、速度快、精确性高等优势，被称为智能制造的 “智慧之眼”， 广泛应用于现代工业的各个领域，是实现工业自动化和智能化的必要手段。
蔡司总部位于德国奥伯科亨市，成立于1846年，拥有34000多名员工，是一家在光学和光电子领域内全球领先的科技集团。蔡司集团全新开发的SurfMax R系统是一种突破性的视觉技术解决方案，用于可靠的高速视觉缺陷检测，能够在形状复杂或有反光面的零件上发现微小缺陷。
挑战
用于复杂零件检测的自动化系统
在对复杂形状和特殊表面的零件进行质量检测时，常规自动化系统可能会力所不及，许多公司要依赖人工操作员通过敏锐的眼力进行检查，而这需要时间、材料知识、经验和适当的警觉性。此外，即使人工操作员满足这些条件，检测结果也会因操作员专注程度而产生波动。
为了解决这些限制，蔡司集团开发了SurfMax R系列创新检测系统，可以在线检测具有复杂形状和特殊抛光表面的零件，包括高反光面的零件。这种基于解决方案的系统包括三个核心部分：高精度自动检测、机器学习和灵活的自动化。
▲蔡司SurfMax R系列视觉检测系统集定制光学技术、机器学习和机器人自动化于一身
解决方案
高度灵活的自动化实现最佳性能
SurfMax R系统自动检测的工作流程如下：史陶比尔TX2-90机器人逐一抓取需要检测的零件，并将其放在特定托盘上，然后传送到检测单元。第二台同类型机器人从托盘上取下需要检测的零件，并将其放置在检测通道内的不同位置，以便从不同角度检测零件的每个表面。这里配备了多台摄像机，可以对整个检测单元提供清晰、高对比度、极其详细的成像。
该系统的第二个核心单元是机器学习。作为人工智能的一个分支，机器学习可以对缺陷进行可靠而准确的实时分类。客户可以根据要求设置可变灵敏度，确定影响质量的缺陷和严重程度。横向尺寸小至25µm的孤立点状缺陷可以持续被识别，检测识别率极高。同时，与线性操作视觉检测系统相比，可以防止检测过度现象，大幅提高产量。
在该应用中，高度灵活性至关重要。机器人夹具可以适应新型零件和产品，并且可以根据特定需求，对零件呈现给摄像机的轨迹进行编程。摄像机呈现零件的角度可以单独选择，机器人能更准确地检测具有反光面的所有弯曲部件。
▲史陶比尔TX2-90机器人高精度检测零件
客户应用
选择机器人的首要标准是精确度
在蔡司工程师为SurfMax R系列选择高性能的机器人时，史陶比尔TX2-90机器人凭借卓越的性能特点脱颖而出。专用驱动装置确保每个轴具有高刚性，最终可以在按照预先编程的轨迹运行中提供高精度。此外，TX2-90的负载能力达14kg，工作半径可达1000mm，重复精度为-/+ 0.03mm，完美地适配SurfMax检测系统的尺寸和性能。
借助史陶比尔机器人、高端摄像机与基于机器学习的产品故障检测组合，客户能够提高零件检测的可靠性。为了在应用中实现最佳效果，可通过搭配不同型号的史陶比尔机器人和不同的SurfMax检测单元，扩展SurfMax R解决方案。而且，通过与PLC进行通信可将机器人运动与机器运行按序列设置，易于集成。根据识别的缺陷类型和数量，检测过程可以缩减至少几秒钟，机器人的型号选择也会影响产量。
SurfMax R系统现在已用于检测飞机涡轮发动机的机翼和骨科设备制造商生产的人工植入物。史陶比尔机器人在这些应用的生产过程中发挥着关键作用。
▲高度灵活的机器人易于适配新型零件和不同产品
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