檢測(cè)結(jié)果不可靠和交付有缺陷的零部件是各大生產(chǎn)廠商極力避免的情況。因此，他們必須在變成重大缺陷之前發(fā)現(xiàn)異常，且必須在有缺陷的零部件生產(chǎn)出來(lái)和運(yùn)送給客戶之前采取糾正措施。要做到這一點(diǎn)，有兩種檢測(cè)系統(tǒng)可供選擇。
視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)
配有攝像頭、視頻和照明的 2D 和 3D 視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)通常用于自動(dòng)化質(zhì)量控制和基于圖像的在線檢測(cè)。它們特別適用于識(shí)別是否存在幾何實(shí)體和特征，如孔和焊縫，通常整合在生產(chǎn)線上，以測(cè)量零部件的尺寸，驗(yàn)證零部件是否在正確的位置，并識(shí)別零部件的形狀。
01優(yōu)勢(shì)
由于其攝像頭能夠高速采集圖像，視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)的速度非常迅速。零部件一到位，所有攝像頭可同時(shí)拍下照片，然后該零部件繼續(xù)下一工位的操作。當(dāng)計(jì)算機(jī)軟件處理圖像時(shí)，視覺(jué)系統(tǒng)會(huì)評(píng)估該部件的質(zhì)量，給出合格/不合格的結(jié)果。因此，視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)幫助各大生產(chǎn)商全面檢測(cè)其所有的零部件，以確保所有產(chǎn)品都在公差范圍內(nèi)并滿足客戶的要求。
此外，由于其高性能的光學(xué)系統(tǒng)，視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)可提供高精度。傳感器的設(shè)置也相對(duì)簡(jiǎn)單，只需進(jìn)行基本的校準(zhǔn)即可。
02劣勢(shì)
盡管視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)可以在其視場(chǎng)內(nèi)提供出色的精度，但它們?cè)隍?yàn)證位于不同視場(chǎng)內(nèi)的兩個(gè)實(shí)體之間的間距時(shí)并不可靠。換句話說(shuō)，它們的體積精度很差。由于攝像頭的視場(chǎng)無(wú)法提供所需的體積精度，因此不能驗(yàn)證一個(gè)孔和部件另一側(cè)的另一個(gè)孔之間的距離。因此，它很難毫無(wú)遺漏地檢測(cè)全部待檢測(cè)的尺寸或特征。
此外，視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)需要在一個(gè)應(yīng)用、項(xiàng)目或部件專用的夾具或固定裝置上安裝多個(gè)攝像頭。這種缺乏靈活性的做法是一大劣勢(shì)，因?yàn)槿绻粰z測(cè)部件的某些參數(shù)發(fā)生變化，攝像頭的位置就可能不再正確，夾具或固定裝置就可能需要更換。由于汽車行業(yè)正朝著多品種、小批量的方向發(fā)展，即汽車型號(hào)每年都在變化，因此，汽車制造商必須靈活地調(diào)整其生產(chǎn)線。因此，一個(gè)固定、死板、永久性、昂貴、適用于少品種、大批量生產(chǎn)的系統(tǒng)不太適合這個(gè)時(shí)代的新需求。
面對(duì)這樣的局面，各大生產(chǎn)廠商已經(jīng)開(kāi)始尋找新的解決方案來(lái)克服視覺(jué)系統(tǒng)缺乏靈活性的問(wèn)題。例如，他們可以在機(jī)器人身上放置一個(gè)攝像頭，而不是在一個(gè)夾具或固定裝置上放置 4-8-12 個(gè)固定的攝像頭，機(jī)器人移動(dòng)以采集 4-8-12 個(gè)位置處的圖像。機(jī)器人作為一個(gè)外部定位工具，擴(kuò)大了攝像頭的工作空間，可在三維空間中拍攝不同的圖像。這種做法歸根結(jié)底是依賴機(jī)器人的可重復(fù)性，人們會(huì)誤以為他們得到的結(jié)果是完全準(zhǔn)確的。
實(shí)際上，除了磨損之外，生產(chǎn)車間的溫度變化和振動(dòng)也會(huì)導(dǎo)致機(jī)器人隨著時(shí)間的推移發(fā)生輕微漂移，使其無(wú)法回到同一位置。對(duì)于 <100μm 的測(cè)量，體積精度將迅速下降。這是一種非常不利的情況，質(zhì)量控制人員可能會(huì)得出結(jié)論，認(rèn)為部件的尺寸不正確，不適合組裝，而實(shí)際上，是測(cè)量方法有問(wèn)題。
最后，由于視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)提供的信息過(guò)于簡(jiǎn)單，即系統(tǒng)不提供表面輪廓或孔定位信息，因此，生產(chǎn)廠商無(wú)法執(zhí)行幾何尺寸和公差分析（GD&T）。
3D 測(cè)量系統(tǒng)
3D 測(cè)量系統(tǒng)也經(jīng)常用于智慧工廠的自動(dòng)化質(zhì)量控制和在線檢測(cè)。汽車和航空航天業(yè)使用這種方法來(lái)替代視覺(jué)系統(tǒng)，以對(duì)機(jī)械部件進(jìn)行尺寸檢測(cè)，從而提高生產(chǎn)力，增加正常運(yùn)行時(shí)間，并減少開(kāi)支。
01優(yōu)勢(shì)
通過(guò)光學(xué)跟蹤和動(dòng)態(tài)參考，3D 測(cè)量系統(tǒng)提供了出色的體積精度，這對(duì)于尺寸測(cè)量和表面輪廓檢測(cè)是至關(guān)重要的。此外，測(cè)量精度不受生產(chǎn)車間內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)的振動(dòng)和溫度變化等環(huán)境不穩(wěn)定因素影響。
由于強(qiáng)大的光學(xué)和藍(lán)色激光技術(shù)，3D 測(cè)量系統(tǒng)還可以對(duì)高亮表面或具有不同反射率的物體進(jìn)行高效的三維掃描，而無(wú)需進(jìn)行表面處理，同時(shí)還能測(cè)量各種尺寸的部件和不同的表面幾何形狀。
在工業(yè) 4.0 的背景下，制造企業(yè)不僅希望在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)得到提醒；他們還希望追溯問(wèn)題的根源，并知道如何糾正。要做到這一點(diǎn)，他們需要速度，但最重要的是，他們需要對(duì)整個(gè)情況有一個(gè)全面的了解。因此，使用體積精度高和用途廣泛的檢測(cè)工具來(lái)測(cè)量各種類型的表面而無(wú)需準(zhǔn)備表面是非常重要的。
最后，由于其操作簡(jiǎn)便和離線編程的功能，任何人員都可以使用 3D 測(cè)量系統(tǒng)，不受其在機(jī)器人和 3D 掃描方面的專業(yè)知識(shí)或經(jīng)驗(yàn)的影響。全新的數(shù)字孿生環(huán)境軟件賦能各種技能水平的用戶輕松快速地對(duì)機(jī)器人路徑進(jìn)行編程，并優(yōu)化機(jī)器人系統(tǒng)的視線，解決了編程問(wèn)題。
02劣勢(shì)
因?yàn)?3D 測(cè)量系統(tǒng)提供了大量的數(shù)據(jù)，更適合用于了解一個(gè)部件的整體情況，所以它不是為檢測(cè)是否存在特定的幾何特征（如孔徑、焊縫或其他人為加工特征）而設(shè)計(jì)的。檢測(cè)諸如印刷電路板（PCB）等特定形狀的部件更適合使用視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，因?yàn)椴考恼麄€(gè)表面都在攝像頭的視場(chǎng)內(nèi)。
更適合智慧工廠的解決方案
如今，制造企業(yè)必須專注于解決影響其生產(chǎn)力和制造效率的復(fù)雜和關(guān)鍵問(wèn)題。為此，他們必須知道所有的特征是否都在正確的位置，表面輪廓是否正確，在組裝部件時(shí)表面是否齊平以及部件之間是否有合適的間距，模具是否遭到過(guò)度磨損而需要更換等。所有這些檢查都不可能僅通過(guò)局部分析來(lái)實(shí)現(xiàn)。尺寸測(cè)量問(wèn)題通常比檢測(cè)一個(gè)孔的直徑更復(fù)雜，只有通過(guò)體積測(cè)量和不同表面的色譜圖來(lái)解決。因此，3D 測(cè)量系統(tǒng)可以賦能生產(chǎn)廠商正向發(fā)展。
最后，由于上述優(yōu)勢(shì)，3D 測(cè)量解決方案是非常有效的工具，減少了生產(chǎn)廠商在開(kāi)始生產(chǎn)一個(gè)新批次產(chǎn)品時(shí)所面臨的窘境，因?yàn)樗梢赃M(jìn)行大量的尺寸測(cè)量和檢測(cè)，并在很短的時(shí)間內(nèi)做出相應(yīng)的調(diào)整。因此，制造公司能夠節(jié)省時(shí)間、精力和金錢。
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Creaform 形創(chuàng)開(kāi)發(fā)、制造并銷售 3D 便攜式及自動(dòng)化測(cè)量技術(shù)產(chǎn)品，專門從事工程服務(wù)。公司提供創(chuàng)新應(yīng)用解決方案，如三維掃描、逆向工程、質(zhì)量控制、無(wú)損檢測(cè)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和數(shù)值模擬 (FEA/CFD)。公司的產(chǎn)品和服務(wù)面向各大行業(yè)，例如汽車、航空航天、消費(fèi)品、重工業(yè)、醫(yī)療保健、制造業(yè)、石油與天然氣、發(fā)電業(yè)以及研究與教育。
Creaform 形創(chuàng)的總部和制造運(yùn)營(yíng)地位于加拿大魁北克省萊維斯 (Lévis)，在萊維斯和法國(guó)的格勒諾布爾 (Grenoble) 都設(shè)有創(chuàng)新中心，在加拿大、美國(guó)、墨西哥、巴西、法國(guó)、德國(guó)、意大利、西班牙、中國(guó)、日本、韓國(guó)、泰國(guó)和新加坡都擁有直接業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)。Creaform 形創(chuàng)是 AMETEK 阿美特克公司旗下部門 AMETEK Ultra Precision Technologies 的一員，AMETEK 系全球領(lǐng)先的電子儀器和機(jī)電設(shè)備制造商，年銷售額達(dá) 50 億美元。
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