德國SICK西克3D視覺在金屬加工行業中的應用

在高度現代集成化的工業生產過程中，機器視覺技術已逐步取代人工視覺。在金屬加工、冶金鋼鐵領域中，由于勞動強度大、現場環境差、工作重復性高等原因，產品質量檢測以及缺陷識別等需求，已經逐步迎來視覺自動化。



而且金屬件產品種類繁多且尺寸不一，針對表面劃痕、凹凸不平等問題，視覺檢測也能夠幫助客戶在工業現場提高檢測效率，降低生產成本。



讓我們一起來看看實際的應用案例吧！

鋼坯分類識別防錯

應用描述

鋼坯在入爐淬火等工藝前，需要根據鋼坯橫截面上頂角處的半徑判斷是否需要翻轉。

每種鋼坯的4個頂角處只會有R15±2、R30±5兩種尺寸。使用SICK 3D相機可有效解決鋼胚入爐料型難以區分的問題，避免混料。而且替代了人工，實現產線全檢，并且自動將鋼胚尺寸、倒角尺寸上傳到數據庫中存檔。

應用選型

SICK TriSpector1060

一體式智能3D相機，出廠預標定，方便易用；內置定制激光，應對現場復雜環境，獲得優異圖像。

應用難點

產品種類多，視野范圍較大，節拍較快；

現場存在高溫，高粉塵的情況，對3D相機成像效果要求高。

原材料從極板剝離前視覺定級

應用描述

銅材料在火法提煉后通過電解附著在陽極板上面，然后由自動剝銅機將其從極板剝離。

在材料從極板剝離前進行3D檢測，統計銅的生產良率，檢測極板上銅材料凸點高度大小，凸點>1.5mm屬于NG。

銅板尺寸為：

1050mm*1029mm*20mm使用SICK Ranger3 3D相機靈活搭建的視覺檢測系統，只需單個相機即可在2s內完成檢測，有效實現工藝透明化，將電解效果可視化，有助于對前工序工藝量化反饋。

應用選型

 SICK Ranger3

高速高精度，X像素數高達2560，掃描幀率高達46kHz（ROI模式：128rows）；

Ranger3可根據板產品尺寸及復雜工作環境，靈活匹配不同鏡頭、光源，設計更適合的視野，取更優方案。

應用難點

空間狹小，視野范圍大，節拍較快；

現場環境光線影響，對3D相機成像效果要求高。

鋼包口定位引導

應用描述

在鋼鐵精煉工藝過程中，需將一般煉鋼爐中初煉的鋼水移到另一個容器中（主要是鋼水包）進行精煉的過程，也叫“二次煉鋼或爐外精煉"。

此應用過程中使用SICK 3D相機引導鋼包轉爐。

應用選型

 SICK Ranger3

高速高精度，X像素數高達2560，掃描幀率高達46kHz（ROI模式：128rows）。

應用難點

現場環境光線影響，對3D相機成像效果要求高；

現場高溫工作狀態，對3D相機成像穩定性有高要求；

Ranger3可根據被測物的尺寸，靈活匹配不同鏡頭、光源，設計更適合的視野和方案。

陽極板質量判定

應用描述

陽極板作為電解銅精煉主要組成部分之一，會浸入到電解槽中。電荷作用使銅離子從陽極板一端沉積到陰極板上，形成精煉銅成形板。

為使精煉過程更加順利，對陽極板的表面或邊緣質量有相應要求。可通過板材三維數據判斷各指標否符合要求，如頂部及底部的厚度、尺寸、耳間距、扭曲量，是否有大于10mm裂縫、鼓包、異物等。

通過尺寸信息和缺陷定位完成陽極板的合格質量判定，將有缺陷的陽極板移出產線。

應用選型

 SICK Ranger3系列相機

高速高精度，X像素數高達2560，可根據客戶需求靈活搭配；

雙面掃描，可高精度雙向拼接，重構整板的三維信息。

應用難點

產品尺寸大，需要在大視野下實現高精度檢測；

檢測項繁多，算法設計項目繁雜。

耐火磚尺寸檢測

應用描述

耐火磚簡稱火磚，是用耐火黏土或其他耐火原料燒制成的耐火材料，呈淡黃色或帶褐色，能耐1,580℃—1,770℃的高溫，主要用于砌冶煉爐。

此應用使用SICK 3D相機檢測火磚的外觀及尺寸，實現自動化設備升級。

應用選型

 SICK RulerXR系列

高速高精度，X像素數高達2560，掃描幀率高達46kHz（ROI模式：128rows）；

應用難點

客戶產品種類多；

現場存在高粉塵的情況，對3D相機成像效果要求高；

一體式相機方便易用。

鋼材成品全尺寸檢測

應用描述

鋼材成型出廠前，需要對型材進行全尺寸輪廓檢測。使用SICK 3D相機可更好地解決生產線上高速檢測、多種類柔性線兼容問題，而且替代了人工，實現產線全檢，并且自動將型材尺寸上傳到數據庫中存檔。

該視覺系統搭載的Ranger3相機在4m/s的高速度下實現：0.3mm*1mm*0.3mm的檢測精度。

應用選型

 SICK Ranger3-60

高速高精度，X像素數高達2560，掃描幀率高達46kHz（ROI模式：128rows）；

Ranger3可根據型材的尺寸，靈活匹配不同鏡頭、光源，設計更適合的視野，取更優方案。

應用難點

產品種類多，形狀復雜；

視野范圍較大，節拍極快；

現場存在高粉塵的情況，對3D相機成像效果要求高。

工程機械制造過程中的定位引導

應用描述

在鋼材鈑金切割分揀過程中，采用SICK分體3D相機，自由靈活搭配激光鏡頭，可實現500-3000mm不同大小鈑金的定位引導。

應用選型

 SICK Ranger3系列相機

可根據型材的尺寸，設計更適合的視野，取更優方案。

應用難點

產品種類多、視野大、精度要求高；

現場環境光線影響，對3D相機成像效果要求高。