Il principio, la struttura e la tecnologia chiave del sistema di ispezione intelligente per la forma e le dimensioni1

Le cerniere per porte e finestre sono componenti cruciali negli edifici moderni, poiché svolgono un ruolo significativo nella qualità e nella sicurezza di porte e finestre. Le cerniere di alta qualità sono generalmente realizzate in acciaio inossidabile. Tuttavia, a causa dei limiti del processo di produzione dello stampaggio e della difficoltà nella lavorazione dell’acciaio inossidabile, la precisione e la qualità delle cerniere spesso ne risentono. Per affrontare questi problemi, i tradizionali metodi di ispezione di calibri e strumenti sono inefficienti e imprecisi, portando a tassi di prodotto difettosi più elevati e a una riduzione della redditività per le aziende. Pertanto, è stato sviluppato un nuovo sistema di rilevamento intelligente per garantire un rilevamento rapido e preciso delle parti della cerniera, migliorando in definitiva la precisione della produzione e garantendo un assemblaggio di alta qualità.

Il nuovo sistema di rilevamento è progettato per concentrarsi sulle parti principali del gruppo cerniera, composto da nove componenti. Il sistema utilizza tecnologie di visione artificiale e rilevamento laser per l'ispezione senza contatto, concentrandosi principalmente su contorni, forme e dimensioni visibili bidimensionali. Ciò consente un rilevamento più preciso ed efficiente di varie specifiche.

Per soddisfare l'ampia gamma di prodotti di cerniere, il sistema incorpora tecnologie di visione artificiale, rilevamento laser e servocontrollo. Il sistema comprende una tavola del materiale installata su una guida lineare, che può essere azionata da un servomotore per facilitare il movimento del pezzo da lavorare per il rilevamento.

Il flusso di lavoro del sistema inizia con l'introduzione del pezzo nell'area di rilevamento tramite il tavolo del materiale. All'interno dell'area di rilevamento vengono utilizzate due telecamere e un sensore di spostamento laser per misurare la dimensione esterna e la planarità del pezzo. Il rilevamento della forma viene effettuato utilizzando due telecamere, ciascuna dedicata al rilevamento di un lato specifico del pezzo a T. Il sensore di spostamento laser è montato su slitte elettriche, consentendo il movimento verticale e orizzontale per adattarsi a varie dimensioni del pezzo.

Il sistema incorpora anche l'ispezione visiva per misurare la lunghezza totale del pezzo. Data l'ampia gamma di lunghezze dei pezzi, per calcolare con precisione la lunghezza viene utilizzata una combinazione di servocomando e visione artificiale. Utilizzando la calibrazione e coordinando il movimento del pezzo, il sistema garantisce una misurazione precisa della lunghezza.

Allo stesso modo, la posizione relativa e il diametro dei fori del pezzo vengono rilevati utilizzando il servocontrollo e la visione artificiale. Fornendo il numero appropriato di impulsi, il sistema misura accuratamente la distanza tra i due fori e calcola le loro coordinate all'interno del campo visivo della telecamera. Per tenere conto di eventuali imperfezioni risultanti dalla perforazione, viene adottato un approccio meticoloso per rilevare l'apertura e le coordinate centrali dei fori.

Il sistema provvede anche al rilevamento della simmetria del foro del pezzo rispetto alla direzione della larghezza del pezzo. Attraverso tecniche di preelaborazione delle immagini e rilevamento dei bordi, il sistema è in grado di estrarre informazioni precise e chiare sui bordi, garantendo misurazioni affidabili.

Per migliorare ulteriormente la precisione di rilevamento, il sistema utilizza un algoritmo sub-pixel che utilizza l'interpolazione bilineare durante l'estrazione del contorno dell'immagine. Questo algoritmo aumenta la risoluzione dei pixel, incidendo positivamente sulla stabilità e sulla precisione del sistema. L'incertezza di rilevamento complessiva viene mantenuta al di sotto di 0,005 mm.

Con oltre 1.000 tipi di prodotti per cerniere, l'impostazione manuale dei parametri di rilevamento per ciascuna parte specifica è un compito complesso e dispendioso in termini di tempo. Per semplificare questo processo, il sistema utilizza la scansione dei codici a barre per classificare i pezzi in base ai parametri da rilevare. Ciò consente l'estrazione automatica dei parametri di rilevamento e facilita il posizionamento preciso del pezzo durante l'ispezione.

In conclusione, il sistema di rilevamento sviluppato si è dimostrato estremamente efficace nel garantire il rilevamento preciso di pezzi di grandi dimensioni, nonostante le limitazioni nella risoluzione di rilevamento della visione artificiale. Il sistema genera report statistici in pochi minuti, promuove l'interoperabilità e l'intercambiabilità, si adatta a parti con specifiche diverse e genera persino file CAD basati sui dati di ispezione. Con la sua interfaccia Internet of Things, il sistema si integra perfettamente con i sistemi di produzione, semplificando il funzionamento delle informazioni di rilevamento. Questo sistema è ampiamente applicabile all'ispezione meticolosa di cerniere, guide di scorrimento e altri prodotti simili, garantendo componenti edili sicuri e di alta qualità.

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