使用NI智能相机和LabVIEW来开发零件精加工和检测系统

 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:
自动去除毛刺并为飞机引擎的涡轮机翼进行最终检查。

The Solution:
基于NI LabVIEW建立一个机器人单元以精确地去除毛刺并用NI 1722智能相机为涡轮机翼进行质量检查。

为了能自动去除毛刺并为飞机引擎的涡轮机翼进行检查，AV&R Vision & Robotics设计了使用六轴机器人的系统操控机翼，从而将两个关键操作结合在一起。首先，我们用特定的工具选择去除机翼毛刺，为零件的楔形榫头去除毛刺并在每一边创建 一个桡骨。接着，我们设计了一个用来进行表面检测的视觉系统，它可以检测零件并在零件序列号的基础上记录数据，这些数据同时可以被视觉系统读取。

起初，我们为一个大型的OEM飞机引擎制造商开发系统。在磨削操作后，操作人员将机翼装载入工作单元中。另外，我们设计了可编程化的系统，这样我们就可以方便地将其用在许多其它毛刺去除和检测应用中，例如：扳手、植入式医疗设备、手术工具、汽车零部件以及其它航空航天引擎零部件等消费品中。

自动实现毛刺去除和检测工序

以前，操作人员使用毛刺检测工具来检查和去除复杂、精密度极高的涡轮机翼的毛刺，从而对零件进行精加工。接着，通过人工检查机翼的方式以确保零件在容许偏差的范围内。我们开发了一个可以自动实现这两步工序的单元，这样，每个零件在离开这个单元后都可以获得期望的质量。

将零件加载入这个单元后，系统初始化，机器人将零件从固定装置中捡起并将其放到毛刺去除站中，该站可以除去从每个机翼根部开始出现的各种毛刺，打破每一边，并根据图纸规格在特定的边缘处创建一个桡骨。

毛刺去除工序后，机器人将机翼 呈现在NI 1722 智能相机前以检查诸如刻痕、凹陷、划痕之类的随机表面缺陷，并在重要的表面上作上标记。在NI视觉开发模块中，使用微粒分析工具按类型将缺陷进行分类。此外，视觉系统通过使用NI光学字符识别(OCR)算法将序列号读出。检查完之后，将已去除毛刺的零件放置于单元的输出处，并把它移到下一步生产工序中。

在精加工和检测单元里，我们使用了两种NI产品。对视觉系统和表面检测而言，我们选择了NI 1722智能相机是因为它具有工业设计和灵活性。我们还使用LabVIEW实现检测和用户界面。用LabVIEW开发人机界面( HMI)，这可以使操作人员快速掌握系统所处的状态，看出待检查的零件和处理每个零件时的统计量。操作人员还能够检查视觉系统前的零件，观察强调处理零件数量和状态的计数器(合格/不合格)，并把每一步检测工序的结果反馈到HMI上。

成功开发零件精加工和检测系统

通过使用NI硬件和软件，我们可以用先前开发的解决方案实现材料移除和检测解决方案的无缝结合。