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生产集成薄膜检测系统解决方案

发布时间:2022-03-08浏览量:767

  集成薄膜检测系统解决方案

       项目背景

  几乎所有行业和生活领域都可以找到各种不同厚度和颜色的塑料薄膜——透明或不透明、结构化或涂层。应用范围从平板屏幕、手机显示器、药片泡罩、食品包装到婴儿尿布。在全球各地的大型工厂 24/7 全天候生产,它们的质量取决于许多参数,生产过程中的质量监控和质量保证对最终产品的质量有重大影响。有多种标准:具体要求由制造商和用户单独商定。允许错误的类型和数量反映在生产成本中,从而反映在最终用户的价格中。

  技术难点

  简单来说:没有人喜欢在包装好的奶酪中发现密封的昆虫;TFT 屏幕上不应该有任何混浊,而且绝对不希望在高压电缆的绝缘层上发现任何孔,

  挤出薄膜缺陷的测量范围主要取决于其预期用途:

  包装薄膜 (PET)需要可靠地检测 150 μm 和 500 μm 之间的缺陷尺寸。

  在技术薄膜中,缺陷尺寸范围为 50 至 200 μm。

  在表面保护膜中,它们的范围从 60 μm 到 160 μm。

  在具有特定光学特性的薄膜中,可能需要可靠地检测 25 μm 至 100 μm 范围内的缺陷。

  由于不正确熔化的材料(所谓的斑点或烧痕)、鱼眼、薄处、孔洞、条纹、流线或简单的污垢,在挤出过程中会出现缺陷,质量监控是否应将不均匀性归类为缺陷取决于薄膜的后续使用,如果不使用机器视觉,就不可能以所需的速度检测所有这些缺陷。

  解决方案

  康耐德了一种可扩展的模块化检测系统,其中包括多达 10 个并排运行的摄像机,在实践中,大多数应用使用带有两个摄像头的系统来检测 1500 毫米到 2000 毫米的胶片宽度。

  除了线扫描相机的传感器尺寸高达 8192 像素 (8k) 之外,相机距离还定义了可达到的分辨率。例如,包装行业的胶片通常不需要超过 150 微米到 200 微米的分辨率,这相当于每米胶片宽度使用一台相机,技术胶片的检查分辨率从两倍到三倍,因此需要更多的相机。

  仅仅像素数并不是衡量所有事物的标准,8k 相机中的传感器元件更小,因此对光不敏感,在透光性较差的材料的情况下,您更有可能选择传感器直径更大的 4k 相机,这种简单的考虑表明,工厂工程师必须具备丰富的经验才能最佳地满足技术要求并最大限度地降低成本。

  1、图像采集卡

  为了管理由高达 1,200 米/分钟的实时生产速度产生的大量图像数据,每台摄像机都配备了自己的图像采集卡,相机和图像采集卡都包含在连接到机器的公共外壳中,这些工作站在相机和图像采集卡之间提供了必要的模块化和较短的信号通路。

  集成的冷却风扇会产生轻微的超压,以防止与生产相关的灰尘沉积在镜头上。在恶劣和极其肮脏的环境中,使用密封外壳,然后通过单独的灰尘和湿气净化空气回路对其进行冷却。

  2、预组装模块

  为了更好地支持我客户,我们在模块的预组装方面积累了深厚的专业知识,与单个组件相比,这些模块为我们的客户节省了大量的集成时间。尤其是对于 OCS,我们正在使用带有来自透镜和滤光片的高度复杂的光学模块,客户受益于更短的交货时间、更高的操作安全性和更低的成本。

  位于 OCS 内部测试和培训中心的复卷机可用于对计划系统的设备进行预测试。样品薄膜材料可以在实际条件下以高达 400 m/min 的速度进行验证,并且可以根据客户的需求优化系统设计。

  OCS 一直在使用该系统测试新技术,例如带有可控 LED 元件的特定真彩色照明,可以设置不同的颜色,如有必要,甚至可以使用近红外光。三菱电机接触式成像传感器、创新型偏振相机以及非制冷热成像相机均已使用该系统进行了测试。

  3、过程控制检查

  在当前系统中,所有错误都被记录为单独的图像,可以进行回顾性评估。OCS 开发的分析软件允许操作人员使用不同类型的错误趋势,这有助于在生产过程中产生警报和对过程参数的特定修改。趋势数据显示了修改后的趋势。

  通过这种方式,无论是添加了某些添加剂、异常污垢进入还是更换颗粒罐时,都可以很容易地检测到问题,然后可以将其分配到某些部分。然后可以在随后的调试过程中切除有缺陷的薄膜部分。

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