告别手工计数活塞环，视觉系统确保汽车行业的速度和准确性

MEMS 2022-04-25 00:00

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手工计数活塞环（小到0.29-0.79mm的宽度）并包装不同批次，不仅增加了人工成本，而且被证明在激烈竞争的汽车行业，这种方法并不可靠。自定义的机器视觉解决方案给您带来更可靠的解决方案。

权威人士预测，印度汽车行业未来十年将成为世界第三大乘用车市场。为这个新兴市场供应产品的周边产业之一的活塞和活塞环产品—这个产品市场取得成功应主要归功于汽车行业的发展以及对更高功率发动机的需求。位于印度钦奈的IP Rings是活塞和活塞环市场的主要参与者。

随着汽车行业的持续发展，人们不断寻找新的高效和创新的方法来提高相关的生产、包装和分销流程。活塞环主要用于密封发动机出口，从而避免燃烧过程中的气体泄漏。

一次一个环

IP Rings为1级和2级原始设备制造商（OEM）制造活塞环，因此每批都必须满足每辆车指定安装环的确切数量。IP Rings制造工厂采用人工检查方式对每批活塞环进行分类、计数和包装，然后再将它们运送给客户，这既费时又费力。每批包含100个或以上活塞环，尺寸从最小0.29mm（宽度）到最大 0.79mm不等。活塞环从生产线上下来时，发货前会按照规格进行计数和包装。精确计算活塞环的数量至关重要，因为这可避免活塞组装配过程中发生混淆。如果装配结束时剩余的活塞环多于或少于指定数量，则需要手动重新计算活塞环数量，以确保并未缺失任何活塞环。虽然客户目前并未收到大量关于产品质量的投诉，但IP Rings需要建立更可靠的系统来缩短生产周期时间并降低生产成本。

选择合适的技术方案

凭借在这一制造环境中的专业知识，印度工业自动化解决方案提供商Qualitas Technologies与IP Rings进行了接洽，通过采用一种半自动机器来处理活塞环计数过程，实现其生产过程的自动化。Qualitas已成功运用机器视觉技术作为其客户自动化精简的解决方案，他们能够展示视觉技术如何帮助IP Rings提高效率、降低间接成本并提高投资回报率（ROI）。在了解到视觉技术的优势后，IP Rings准备与Qualitas展开合作，实现其生产流程的自动化。针对这一应用，Qualitas设计了一套视觉系统，使用Teledyne DALSA的Sherlock机器视觉软件，配置为单摄像机解决方案，搭载红灯照明设备。

活塞环计数器的3D渲染图示

设备的真实照片

Sherlock解决方案

Qualitas Technology的解决方案架构师Vinay Arabatti表示“我们使用Teledyne DALSA解决方案的经验使我们成为该应用的理想合作伙伴。” “Sherlock的视觉工具能够通过识别可能改变最终计数过程的活塞环的微小变化来确保高度准确性。”

开展这项检查，操作员可将一批活塞环装载到一个专门为应用所设计的夹具上，然后触发相机拍照活塞环的图像。相机垂直放置，以2592x1944的分辨率拍取图像，覆盖145mm的视野。红色漫射条光以45°角安装，从而获得合适的照明区域，避免环境光所产生的影响。配备两个限位器，其中一个是固定的，另一个是可移动的，将活塞环固定在给定的检测区域内，Teledyne DALSA的Sherlock软件通过跟踪边缘来“计数”活塞环。Sherlock强大的边缘计数工具能够识别出细微的差异，比如活塞环之间的间隙比预期大，或者活塞环上存在改变活塞环外形的杂质。对于看上去缺失的边缘，Sherlock会生成警告并突出显示问题，以便操作员能够验证计数并调整堆栈以解决问题。

“我们的主要目标是在高精确的视觉系统的帮助下，使繁琐的活塞环计数工作自动化，从而减少生产周期时间，提高准确性，”Arabatti表示，“减少环境光的影响是一项巨大的挑战。我们使用了一个定制的夹具来解决这个问题。漫反射红光被用来照亮各种尺寸和纹理的活塞环。”

为了完成该应用，Qualitas使用Sherlock的高级成像功能和广泛的软件开发库为包装和运输过程开发了一个完全定制的用户界面。Sherlock可轻松集成到工业PC以共享图像和报告统计数据。操作员首先选择特定型号名称以及预定义的活塞环数，进行跟踪检查。根据选择的型号名称，将解决方案加载到拍照图像的Sherlock中；然后进行分析处理；结果显示为“合格”或“失败”。将“合格”批次发送包装并运送给最终客户。基于云计算的图像存储使操作员能够轻松访问监控检查结果和整体性能，以便根据需要调整检查参数。