項目背景

幾乎所有行業和生活領域都可以找到各種不同厚度和顏色的塑料薄膜——透明或不透明、結構化或涂層。應用范圍從平板屏幕、手機顯示器、藥片泡罩、食品包裝到嬰兒尿布。在全球各地的大型工廠 24/7 全天候生產,它們的質量取決于許多參數,生產過程中的質量監控和質量保證對最終產品的質量有重大影響。有多種標準:具體要求由制造商和用戶單獨商定。允許錯誤的類型和數量反映在生產成本中,從而反映在最終用戶的價格中。

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技術難點

簡單來說:沒有人喜歡在包裝好的奶酪中發現密封的昆蟲;TFT 屏幕上不應該有任何混濁,而且絕對不希望在高壓電纜的絕緣層上發現任何孔,

擠出薄膜缺陷的測量范圍主要取決于其預期用途:

包裝薄膜 (PET)需要可靠地檢測 150 μm 和 500 μm 之間的缺陷尺寸。

在技術薄膜中,缺陷尺寸范圍為 50 至 200 μm。

在表面保護膜中,它們的范圍從 60 μm 到 160 μm。

在具有特定光學特性的薄膜中,可能需要可靠地檢測 25 μm 至 100 μm 范圍內的缺陷。

由于不正確熔化的材料(所謂的斑點或燒痕)、魚眼、薄處、孔洞、條紋、流線或簡單的污垢,在擠出過程中會出現缺陷,質量監控是否應將不均勻性歸類為缺陷取決于薄膜的后續使用,如果不使用機器視覺,就不可能以所需的速度檢測所有這些缺陷。

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解決方案

其中包括多達 10 個并排運行的攝像機,在實踐中,大多數應用使用帶有兩個攝像頭的系統來檢測 1500 毫米到 2000 毫米的膠片寬度。

除了線掃描相機的傳感器尺寸高達 8192 像素 (8k) 之外,相機距離還定義了可達到的分辨率。例如,包裝行業的膠片通常不需要超過 150 微米到 200 微米的分辨率,這相當于每米膠片寬度使用一臺相機,技術膠片的檢查分辨率從兩倍到三倍,因此需要更多的相機。

僅僅像素數并不是衡量所有事物的標準,8k 相機中的傳感器元件更小,因此對光不敏感,在透光性較差的材料的情況下,您更有可能選擇傳感器直徑更大的 4k 相機,這種簡單的考慮表明,工廠工程師必須具備豐富的經驗才能最佳地滿足技術要求并最大限度地降低成本。

1、圖像采集卡

為了管理由高達 1,200 米/分鐘的實時生產速度產生的大量圖像數據,每臺攝像機都配備了自己的圖像采集卡,相機和圖像采集卡都包含在連接到機器的公共外殼中,這些工作站在相機和圖像采集卡之間提供了必要的模塊化和較短的信號通路。

集成的冷卻風扇會產生輕微的超壓,以防止與生產相關的灰塵沉積在鏡頭上。在惡劣和極其骯臟的環境中,使用密封外殼,然后通過單獨的灰塵和濕氣凈化空氣回路對其進行冷卻。

2、預組裝模塊

為了更好地支持我客戶,我們在模塊的預組裝方面積累了深厚的專業知識,與單個組件相比,這些模塊為我們的客戶節省了大量的集成時間。尤其是對于 OCS,我們正在使用帶有來自透鏡和濾光片的高度復雜的光學模塊,客戶受益于更短的交貨時間、更高的操作安全性和更低的成本。

位于 OCS 內部測試和培訓中心的復卷機可用于對計劃系統的設備進行預測試。樣品薄膜材料可以在實際條件下以高達 400 m/min 的速度進行驗證,并且可以根據客戶的需求優化系統設計。

OCS 一直在使用該系統測試新技術,例如帶有可控 LED 元件的特定真彩色照明,可以設置不同的顏色,如有必要,甚至可以使用近紅外光。三菱電機接觸式成像傳感器、創新型偏振相機以及非制冷熱成像相機均已使用該系統進行了測試。

3、過程控制檢查

在當前系統中,所有錯誤都被記錄為單獨的圖像,可以進行回顧性評估。OCS 開發的分析軟件允許操作人員使用不同類型的錯誤趨勢,這有助于在生產過程中產生警報和對過程參數的特定修改。趨勢數據顯示了修改后的趨勢。

通過這種方式,無論是添加了某些添加劑、異常污垢進入還是更換顆粒罐時,都可以很容易地檢測到問題,然后可以將其分配到某些部分。然后可以在隨后的調試過程中切除有缺陷的薄膜部分。