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高速相机在故障检测与过程控制中的应用
点击次数:1516 发布时间:2017-01-19
  引言
 
  更快速,更,更可靠是现代化生产制造过程的不断追求。工厂设备能够持续稳定的工作,这不仅仅是客户的需求,也是生产者之所想。然而,在实际生产中,设备使用者很少能够充分发挥其工厂设备潜力,其原因可以是多方面的:工具设备的磨损,要求变高,或者产品和员工的更替。在对这些高速运行设备的监控中,经常需要抓拍高速运动设备的工作状态,而普通工业相机拍摄的图像会出现拉毛、模糊、变形等影响图像质量的问题,达不到客户需求,这时就需要高性能的工业相机来解决类似问题。高速相机能够记录很快的系统流程,导出出现故障高清晰度的视频。一帧一帧帮你解决是什么导致无缘无故的设备停工,为什么出现一些无法预测的损耗等诸多问题。
 
  高速相机是什么?
 
  高速相机是工业相机的一种,安装在机器流水线上代替人眼来做测量和判断,通过数字图像摄取目标转换成图像信号,传送给的图像处理系统。高速相机具有速度快、安全性强、兼容性高等性能优势,可以对高速运动的物体实现抓拍,并高速传输裸数据,即时进行高质量图像处理。
 
  高速相机的广泛应用
 
  Ø 工业领域:如生产线用的高速成形磨具,用来观察磨具成形后物体瞬间滑落的方向、状态等,可用来分析磨具的工作状态;包装和标签行业的印刷过程中,能够实时检测到高速印刷中非常细微的印刷缺陷。
 
  Ø 能源化工领域:气相流,粒子测速系统、化学结晶过程、喷雾流体分析、燃烧过程、火焰分析等。
 
  Ø 体育项目上:仿真设备测试,运动动作姿态分析,如捕捉棒球及高尔夫球击球时球的状态等。
 
  Ø 设备开发和工艺分析等方面:振动分析、冲击分析、焊接、绕线、切削、压膜成型。
 
  
 
  方案概述
 
  帧频是高速相机的核心参数,我们根据不同的帧频,将高速相机进一步细分为中高速(100-2000帧/秒)、高速(2000-7000帧/秒),超高速(7000帧/秒以上)。大多数工业检测等应用在追求高帧频的同时,还不断追求高分辨率,从而导致采集的图像数据量越来越大,高速相机每秒产生的数据高达数百兆甚至更高,因此必须采用专门的数据采集存储记录系统,才能满足使用者的需求。
 
  根据不同的应用,目前在高速数据采集记录方面主要有以下三种模式:
 
  Ø 瞬态数据采集存储记录模式
 
  这种模式主要针对瞬态变化的采集记录,其发生过程通常只有几秒或者更短的时间,用高速相机+采集卡+PC组成的短时间高速采集记录系统完全满足应用需求。
 
  Ø 长时间数据采集与存储模式
 
  针对高速目标或者发生过程进行长时间的跟踪和记录,这个过程可能需要几分钟甚至几小时,产生的海量数据需要采用高速相机+嵌入式存储 +PC(笔记本)的模式。
 
  Ø 一体式相机的高速存储记录模式
 
  主要是基于大内部存储的高速相机,一体式高速相机+ PC(笔记本)长时间记录系统。
 
  
 
  视觉方案及产品推介
 
  1、德国Mikrotron高速相机方案


产品特点:
?分辨率:1280×1024到1696 x 1710
?高灵敏度
?高动态范围
?zui小2μs的曝光时间
?水平垂直Binning功能提高灵敏度
2、德国PCO 公司高速相机方案
 


产品特点:
?分辨率:1008×1008到2016 x 2016
?极低的读出噪声:23e- med
?动态范围:2000 : 1
?量子效率:50%
?zui短曝光时间:1.5
?接口:USB 3.0,GigE/USB 2.0, HD-SDI, CameraLink
?多种触发选项:TTL电平上升沿、下降沿、开关及软件触发
?相机内置内存(zui大36GB)可外接电池
实际应用成像案例图
 

   

高速装件过程监控  高速瓶盖成形过程控制    巧克力封装过程分析      隐形眼镜泡罩生产过程优化
 

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