使用NI智能相機和LabVIEW來開發(fā)零件精加工和檢測系統(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:
自動去除毛刺并為飛機引擎的渦輪機翼進行最終檢查。

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

為了能自動去除毛刺并為飛機引擎的渦輪機翼進行檢查，AV&R Vision & Robotics設計了使用六軸機器人的系統(tǒng)操控機翼，從而將兩個關(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 一個橈骨。接著，我們設計了一個用來進行表面檢測的視覺系統(tǒng)，它可以檢測零件并在零件序列號的基礎(chǔ)上記錄數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)同時可以被視覺系統(tǒng)讀取。[!--empirenews.page--]

起初，我們?yōu)橐粋€大型的OEM飛機引擎制造商開發(fā)系統(tǒng)。在磨削操作后，操作人員將機翼裝載入工作單元中。另外，我們設計了可編程化的系統(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應用中，例如：扳手、植入式醫(yī)療設備、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品中。

自動實現(xiàn)毛刺去除和檢測工序

以前，操作人員使用毛刺檢測工具來檢查和去除復雜、精密度極高的渦輪機翼的毛刺，從而對零件進行精加工。接著，通過人工檢查機翼的方式以確保零件在容許偏差的范圍內(nèi)。我們開發(fā)了一個可以自動實現(xiàn)這兩步工序的單元，這樣，每個零件在離開這個單元后都可以獲得期望的質(zhì)量。

將零件加載入這個單元后，系統(tǒng)初始化，機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機翼根部開始出現(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)建一個橈骨。

毛刺去除工序后，機器人將機翼 呈現(xiàn)在NI 1722 智能相機前以檢查諸如刻痕、凹陷、劃痕之類的隨機表面缺陷，并在重要的表面上作上標記。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行分類。此外，視覺系統(tǒng)通過使用NI光學字符識別(OCR)算法將序列號讀出。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。

在精加工和檢測單元里，我們使用了兩種NI產(chǎn)品。對視覺系統(tǒng)和表面檢測而言，我們選擇了NI 1722智能相機是因為它具有工業(yè)設計和靈活性。我們還使用LabVIEW實現(xiàn)檢測和用戶界面。用LabVIEW開發(fā)人機界面( 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零件時的統(tǒng)計量。操作人員還能夠檢查視覺系統(tǒng)前的零件，觀察強調(diào)處理零件數(shù)量和狀態(tài)的計數(shù)器(合格/不合格)，并把每一步檢測工序的結(jié)果反饋到HMI上。

成功開發(fā)零件精加工和檢測系統(tǒng)

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