使用NI智能相機(jī)和LabVIEW來(lái)開發(fā)零件精加工和檢測(cè)系統(tǒng)

 Author(s):
Michael Muldoon - AV&R Vision & Robotics
Catherine Boulet - AV&R Vision & Robotics

Industry:
Aerospace/Avionics, Manufacturing, Machine Vision/Imaging

Products:
LabVIEW, NI 1722

The Challenge:
自動(dòng)去除毛刺并為飛機(jī)引擎的渦輪機(jī)翼進(jìn)行最終檢查。

The Solution:
基于NI LabVIEW建立一個(gè)機(jī)器人單元以精確地去除毛刺并用NI 1722智能相機(jī)為渦輪機(jī)翼進(jìn)行質(zhì)量檢查。

為了能自動(dòng)去除毛刺并為飛機(jī)引擎的渦輪機(jī)翼進(jìn)行檢查，AV&R Vision & Robotics設(shè)計(jì)了使用六軸機(jī)器人的系統(tǒng)操控機(jī)翼，從而將兩個(gè)關(guān)鍵操作結(jié)合在一起。首先，我們用特定的工具選擇去除機(jī)翼毛刺，為零件的楔形榫頭去除毛刺并在每一邊創(chuàng)建 一個(gè)橈骨。接著，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)用來(lái)進(jìn)行表面檢測(cè)的視覺系統(tǒng)，它可以檢測(cè)零件并在零件序列號(hào)的基礎(chǔ)上記錄數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)同時(shí)可以被視覺系統(tǒng)讀取。

起初，我們?yōu)橐粋€(gè)大型的OEM飛機(jī)引擎制造商開發(fā)系統(tǒng)。在磨削操作后，操作人員將機(jī)翼裝載入工作單元中。另外，我們?cè)O(shè)計(jì)了可編程化的系統(tǒng)，這樣我們就可以方便地將其用在許多其它毛刺去除和檢測(cè)應(yīng)用中，例如：扳手、植入式醫(yī)療設(shè)備、手術(shù)工具、汽車零部件以及其它航空航天引擎零部件等消費(fèi)品中。

自動(dòng)實(shí)現(xiàn)毛刺去除和檢測(cè)工序

以前，操作人員使用毛刺檢測(cè)工具來(lái)檢查和去除復(fù)雜、精密度極高的渦輪機(jī)翼的毛刺，從而對(duì)零件進(jìn)行精加工。接著，通過(guò)人工檢查機(jī)翼的方式以確保零件在容許偏差的范圍內(nèi)。我們開發(fā)了一個(gè)可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)這兩步工序的單元，這樣，每個(gè)零件在離開這個(gè)單元后都可以獲得期望的質(zhì)量。

將零件加載入這個(gè)單元后，系統(tǒng)初始化，機(jī)器人將零件從固定裝置中撿起并將其放到毛刺去除站中，該站可以除去從每個(gè)機(jī)翼根部開始出現(xiàn)的各種毛刺，打破每一邊，并根據(jù)圖紙規(guī)格在特定的邊緣處創(chuàng)建一個(gè)橈骨。

毛刺去除工序后，機(jī)器人將機(jī)翼 呈現(xiàn)在NI 1722 智能相機(jī)前以檢查諸如刻痕、凹陷、劃痕之類的隨機(jī)表面缺陷，并在重要的表面上作上標(biāo)記。在NI視覺開發(fā)模塊中，使用微粒分析工具按類型將缺陷進(jìn)行分類。此外，視覺系統(tǒng)通過(guò)使用NI光學(xué)字符識(shí)別(OCR)算法將序列號(hào)讀出。檢查完之后，將已去除毛刺的零件放置于單元的輸出處，并把它移到下一步生產(chǎn)工序中。

在精加工和檢測(cè)單元里，我們使用了兩種NI產(chǎn)品。對(duì)視覺系統(tǒng)和表面檢測(cè)而言，我們選擇了NI 1722智能相機(jī)是因?yàn)樗哂泄I(yè)設(shè)計(jì)和靈活性。我們還使用LabVIEW實(shí)現(xiàn)檢測(cè)和用戶界面。用LabVIEW開發(fā)人機(jī)界面( HMI)，這可以使操作人員快速掌握系統(tǒng)所處的狀態(tài)，看出待檢查的零件和處理每個(gè)零件時(shí)的統(tǒng)計(jì)量。操作人員還能夠檢查視覺系統(tǒng)前的零件，觀察強(qiáng)調(diào)處理零件數(shù)量和狀態(tài)的計(jì)數(shù)器(合格/不合格)，并把每一步檢測(cè)工序的結(jié)果反饋到HMI上。

成功開發(fā)零件精加工和檢測(cè)系統(tǒng)

通過(guò)使用NI硬件和軟件，我們可以用先前開發(fā)的解決方案實(shí)現(xiàn)材料移除和檢測(cè)解決方案的無(wú)縫結(jié)合。