자동차 산업을 위한 다이 캐스트 부품을 위한 자동 육안 검사 시스템

알루미늄 및 마그네슘 합금으로 만든 다이 캐스트 부품은 차량 중량을 크게 줄이므로 자동차 산업에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 가능한 가장 낮은 비용의 무결점 품질은 주조 부품의 필수 요구 사항입니다. 따라서 자동화는 특히 생산 및 처리 분야에서 마법의 단어입니다. 통합 이미지 처리 기능을 갖춘 독일 VisionTools Bildanalyse Systeme GmbH의 시스템은 Ensenso 3D 카메라를 사용하여 각 개별 캐스트 구성 요소의 형상을 기록하고 상태와 완전성을 확인합니다.

어플리케이션

무게는 내연 기관 장착 차량의 연료 소비량에 결정적 요인이므로 환경적으로 유해한 배기 가스 배출에도 큰 영향을 미칩니다. 대체 구동 시스템이 있는 차량의 경우, 경량 구조는 전기 모터, 배터리 및 기타 구성 요소의 무게를 보완하는 데 도움이 됩니다. 알루미늄 및 마그네슘 합금으로 만든 다이 캐스트 부품은 사하중이 적고 복잡한 모양으로 성형될 수 있으며 비용 효율적으로 생산될 수 있습니다. 이러한 금속으로 만들어진 일반적인 다이 캐스트 부품은 엔진 부품, 변속기 하우징, 섀시 부품 및 테일 게이트 프레임입니다. 결함이 있는 구성 요소는 종종 오작동과 값비싼 후속 비용을 야기하기 때문에 모든 구성 요소의 완전성을 확인하는 내장 검사 시스템은 부품의 일관된 고품질을 보장합니다. 동시에 이 시스템은 제거 후 생산 도구가 완전히 비워졌는지 확인하여 다음 번 충전 시 잔류 재료와 높은 가압력으로 인해 파손되지 않도록 합니다.

주물 구성 요소와 센서 사이의 작은 거리로 인한 열 응력

대부분의 경우 구성 요소 형상 테스트는 지금까지 여러 라이트 배리어, 반사광 스캐너, 유도 센서 또는 유사한 장치를 사용하여 수행되었습니다. 이러한 센서와 구성품 사이의 거리가 짧기 때문에 열로 인한 열 부하가 높을 뿐만 아니라 공작물과의 충돌 위험도 있었습니다. 또한 다이캐스팅 기계의 각 유형 또는 도구 변경은 일반적으로 기존 센서 시스템의 방향을 바꾸거나 확장해야 했습니다.

이미지 처리가 통합된 VisionTools 자동 육안 검사 시스템은 이러한 문제에 대한 솔루션을 제공합니다. 생산 라인에 직접 장착되어 안전한 거리에서 주조 부품의 부품 형상을 비접촉식으로 기록할 수 있습니다. IDS의 Essenson N35 3D 카메라를 사용하여 모든 스프루(sprues), 캐스팅 빈들(casting beans), 런(run), 채널들 또는 피더들(channels or feeders)의 상태 및 완전성을 확인합니다.

그런 다음 이미지 분석 소프트웨어 VisionTools V60을 사용하여 평가를 수행합니다. 구성 요소의 크기와 위치에 따라 모든 빈들(beans), 슬러그(slugs) 및 스프루(sprues)를 확인하려면 여러 이미지가 필요합니다. 이를 위해 로봇은 3D 카메라 앞에 부품을 배치합니다. 이미지 획득 및 평가는 구성 요소 위치 당 0.3 초에서 1.2 초 정도 걸립니다. 유형 및 테스트 위치 번호는 기계 제어 시스템에 의해 지정됩니다.

시스템은 제품 변형을 무제한으로 관리할 수 있습니다. VisionTools V60 이미지 처리 소프트웨어는 3D 카메라를 변경하지 않고도 유형 및 도구 변경 구현을 보장합니다. 이를 위해 소프트웨어는 각 구성 요소 또는 테스트 위치에 대한 특정 테스트 특성을 한 번 정의하는 데 사용됩니다. 이들은 현재 캐스트 구성 요소의 이미지와 비교됩니다. 차이가 있는 경우 시스템은 오류 메시지를 발행합니다. 따라서 시간 소모적인 개조, 우발적인 센서 조정 또는 긴 가동 중지 시간이 필요하지 않습니다.

VisionTools는 Ensenso N35 3D 카메라를 사용하여 이미지의 빈들과 배경을 구분합니다. 그러나, 공작물마다 광택 특성이 다른 경우가 많습니다. 카메라는 이러한 문제를 해결해야합니다. 스테레오 비전의 품질은 검사할 물체의 조명 조건과 표면 질감에 직접적으로 의존하기 때문에"Projected Texture Stereo Vision"방법을 사용하는 Ensenso 3D 카메라는 이 어플리케이션에 특히 적합합니다.

각 모델은 두 개의 CMOS 카메라와 보조 광 패턴을 캡처할 대상 (이 경우 캐스트 구성 요소)에 투사하는 프로젝터를 사용하여 표면 이미지의 정확도를 높입니다. 두 개의 CMOS 카메라는 서로 다른 위치에서 각 구성 요소를 봅니다.

스크린 샷: 회색 값 수준의 러너 빈들 3D 데이터
기계 터미널은 주조 부품의 3D 데이터에 대한 직접 검사 결과를 보여줍니다.

두 카메라 영상의 영상 내용은 동일한 것처럼 보이지만 엔진 구성 요소 또는 섀시 부품과 같이 고려 중인 구성 요소의 위치 차이를 나타냅니다. 카메라의 거리와 시야각과 광학의 초점 거리가 알려져 있기 때문에, Ensenso 소프트웨어는 삼각 측량을 통해 이러한 차이를 알려진 길이로 변환하여 각 개별 이미지 픽셀에 대한 물체 점의 3D 조정을 결정하고 이들을 처리할 구성 요소의 3D 포인트 클라우드에 병합할 수 있습니다. 이는 깊이 정보의 품질을 향상시킬 뿐만 아니라 보다 정확한 측정 결과를 얻을 수 있습니다.

N35 모델에 통합된 Flex View 프로젝션 기술은 측정 결과의 정확도를 더욱 향상시킵니다. 광선에서 프로젝터 마스크의 위치는 매우 작은 단계에서 선형으로 이동할 수 있습니다. 결과적으로 구성 요소 표면에 투영된 텍스처도 이동하고 재구성에 도움이 되는 추가 구조를 만듭니다. 동일한 개체 장면에서 서로 다른 텍스처를 가진 여러 이미지 쌍을 획득하면 훨씬 더 많은 이미지 포인트가 생성되어 해상도가 증가합니다. 해상도 외에도, 이동된 패턴 구조가 광택, 어둡거나 반사되는 표면에 추가 정보를 적용하기 때문에 어려운 표면에 대한 데이터의 견고성도 증가합니다. 따라서 Ensenso N35는 사진 속의 빈들을 배경과 구별할 수 있게 만들고 종종 다른 광택 특성을 갖는 공작물을 안정적으로 테스트할 수 있도록 고객의 요구 사항을 충족합니다.

VisionTools의 카메라 기반 이미지 처리 솔루션은 부품 검사 오류를 최소화하고 다이캐스팅 기계의 다운 타임을 거의 완전히 피할 수 있습니다.

이는 제조 비용을 줄이고 Ensenso N35와 함께 원활한 제조 공정을 보장합니다!

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