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Tür- und Fensterscharniere spielen eine entscheidende Rolle für die Qualität und Sicherheit moderner Gebäude. Eine der größten Herausforderungen bei der Scharnierproduktion ist die Verwendung von Edelstahl, der schlecht herstellbar ist, was zu geringerer Präzision und erhöhten Qualitätsproblemen bei der Montage führt. Der traditionelle Inspektionsprozess basiert auf manueller Inspektion mit Werkzeugen wie Lehren, Messschiebern und Fühlerlehren. Allerdings ist diese Methode nicht genau oder effizient genug, um Probleme mit der Prozessqualität zu erkennen und zu beheben, was zu einer höheren Rate fehlerhafter Produkte führt.
Um diese Herausforderungen zu meistern, hat der Autor ein neues intelligentes Erkennungssystem entwickelt, das eine schnelle und präzise Inspektion von Scharnierkomponenten ermöglicht. Dieses System stellt die Fertigungsgenauigkeit der Teile sicher und legt den Grundstein für die Aufrechterhaltung der Montagequalität.
Das System stellt spezifische Prüfanforderungen, einschließlich der Messung der Gesamtlänge des Werkstücks, der relativen Position des Werkstücklochs, des Durchmessers des Werkstücks, der Symmetrie des Werkstücklochs relativ zur Breite, der Ebenheit der Werkstückoberfläche usw Stufenhöhe zwischen zwei Ebenen des Werkstücks. Da es sich dabei überwiegend um zweidimensional sichtbare Kontur- und Größenmessungen handelt, kommen berührungslose Erfassungsmethoden wie Bildverarbeitung und Lasertechnik zum Einsatz.
Die Systemstruktur ist auf die Aufnahme von über 1.000 Arten von Scharnierprodukten ausgelegt. Es kombiniert Bildverarbeitungs-, Lasererkennungs- und Servosteuerungstechnologien. Das System umfasst einen Materialtisch auf einer linearen Führungsschiene, der von einem Servomotor angetrieben wird, der mit einer Kugelumlaufspindel verbunden ist, um den Erkennungsvorschub zu erleichtern. Das Werkstück wird auf den Materialtisch gelegt und anhand der Kante zur späteren Erfassung positioniert.
Der Arbeitsablauf des Systems besteht darin, das Werkstück mithilfe des Materialtisches dem Erfassungsbereich zuzuführen. Der Erfassungsbereich besteht aus zwei Kameras und einem Laser-Wegsensor. Mithilfe der Kameras werden die Abmessungen und die Form des Werkstücks erfasst, während der Lasersensor die Ebenheit der Oberfläche misst. Um Werkstücke mit Stufen aufzunehmen, werden zwei Kameras eingesetzt, um beide Seiten des T-förmigen Werkstücks zu erfassen. Der auf zwei elektrischen Schlitten montierte Laser-Wegsensor kann vertikal und horizontal bewegt werden, um sich an verschiedene Werkstückabmessungen anzupassen.
Das System umfasst außerdem maschinelle Bildverarbeitungsmethoden zur Messung der Gesamtlänge des Werkstücks, der relativen Position und des Durchmessers der Werkstücklöcher, der Symmetrie des Werkstücklochs sowie den Subpixel-Algorithmus für eine verbesserte Genauigkeit. Der Subpixel-Algorithmus nutzt bilineare Interpolation, um Bildkonturen zu extrahieren und die Erkennungsgenauigkeit zu verbessern.
Um eine einfache Bedienung zu gewährleisten und der großen Vielfalt an Werkstücken gerecht zu werden, verfügt das System über eine Werkstückklassifizierung und eine Extraktion von Parameterschwellenwerten. Werkstücke werden anhand der zu erfassenden Parameter klassifiziert und jedem Typ ein codierter Barcode zugeordnet. Durch das Scannen des Barcodes kann das System die Art des Werkstücks und die entsprechenden Erkennungsparameter identifizieren. Dies ermöglicht eine präzise Positionierung des Werkstücks und eine genaue Erkennung.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das vom Autor entwickelte intelligente Erkennungssystem die Herausforderungen in der Scharnierproduktion adressiert und eine präzise Inspektion großformatiger Werkstücke gewährleistet. Das System erstellt innerhalb von Minuten statistische Berichte über Inspektionsergebnisse und ermöglicht die Austauschbarkeit und Interoperabilität der Inspektionsvorrichtungen. Es kann umfassend für die Präzisionsprüfung von Scharnieren, Gleitschienen und anderen ähnlichen Produkten eingesetzt werden.
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