案例背景

舍弗勒集團是世界知名的汽車零部件供應商，長期致力于汽車零部件和工業(yè)軸承等產(chǎn)品的研發(fā)與生產(chǎn)，為汽車發(fā)動機和離合器等提供關鍵性技術。AAR軸承是舍弗勒集團的重要產(chǎn)品之一，它用于各種車輛輪軸，是車輛運動的極其重要組件。因此，AAR軸承對加工精度要求很高，這就需要運用精確的檢測技術來迅速找出各種生產(chǎn)缺陷，確保產(chǎn)品質量。

原有方案存在的問題

作業(yè)對象：AAR軸承

原有解決方案：嘗試用各種檢測手段來解決，甚至應用過500萬像素的平面相機。

存在的問題：但是精度始終不夠，無法檢測出AAR軸承中4um以下的內圈劃痕。

解讀：

AAR軸承是圓環(huán)形，半徑為38mm，內圈為金屬不銹鋼（見圖1）。部分AAR軸承內圈在加工過程中，會少量出現(xiàn)4um到20um不等的刀具加工劃痕。據(jù)舍弗勒集團EPB&AAR部門的技術工程師介紹，“這種內圈劃痕極其微小，在加工過程中無法百分百避免，而靠人工目檢困難極大，一直困擾我們多年?！?/p>

圖1AAR軸承

而這種存在內圈劃痕的AAR軸承在客戶使用時會遭遇異常，在中國和法國市場出現(xiàn)了客戶投訴情況。這引起了舍弗勒集團的高度重視，嘗試用各種檢測手段來解決這種技術難題。但是，都無法很好地解決檢測精度問題。

比如，舍弗勒集團的工程師們曾經(jīng)應用過500萬像素的平面相機，但是精度始終不夠，無法檢測出AAR軸承中4um以下的內圈劃痕（見圖2）。

圖2應用平面相機檢測AAR軸承的內圈劃痕

面對這種棘手的技術問題，舍弗勒集團的工程師找到了知名的機器視覺專家——康耐視公司。

康耐視的解決方案

作業(yè)對象：AAR軸承

解決方案：使用In-Sight激光輪廓儀。

全新效果：成功檢測出了刀痕，解決了困擾多年的技術難題，有效避免了潛在的客戶投訴，進一步提高了產(chǎn)品的競爭力。

解讀：

“康耐視是我們長期的可信賴合作伙伴，與舍弗勒集團已經(jīng)有著長達10多年的合作?！鄙岣ダ占瘓F的技術工程師表示，“經(jīng)過與康耐視技術人員的交流與溝通，我們選用了他們推薦的In-Sight激光輪廓儀”。

In-Sight激光輪廓儀是康耐視公司推出的用于驗證零件尺寸是否符合規(guī)格的測量系統(tǒng)。In-Sight激光輪廓儀使用In-SightEasyBuilder進行用戶界面配置。制造和質量工程師利用此款直觀且簡單易用的軟件，可以很方便地開發(fā)、部署和支持工廠車間內的高精度測量。In-Sight激光輪廓儀系統(tǒng)結合了康耐視位移傳感頭和In-SightVC200視覺控制器。該系統(tǒng)使用業(yè)界領先的算法，可提取輪廓，執(zhí)行高精度測量并分析結果。即使表面有缺陷，先進的視覺工具也能提供準確的表面位置。

現(xiàn)場實踐

在舍弗勒集團的工廠現(xiàn)場測試中，工程師們首先將設備傾斜安裝，使得激光線能夠照射進AAR軸承，以檢測內圈的剖面狀況（見圖3）。這時，舍弗勒集團的工程師驚奇地發(fā)現(xiàn)，“合格件為平滑斜線，而出現(xiàn)劃痕的產(chǎn)品會有拐點，而且比較明顯。生產(chǎn)過程中再通過旋轉產(chǎn)品，二次測量這一劃痕，從而就能精準找出這一缺陷，且穩(wěn)定性很好。”（見圖4）

圖3測試現(xiàn)場的In-Sight激光輪廓儀

圖4In-Sight激光輪廓儀精準檢測出AAR軸承的內圈劃痕

而且，隨著應用的深入，舍弗勒集團的工程師發(fā)現(xiàn)只需四個簡單步驟，即可完成In-Sight激光輪廓儀的設置和部署。

1）采集輪廓：只需一鍵，輪廓優(yōu)化技術即可渲染最精確的零件輪廓；

2）定位物體：成熟的物體檢測技術不再需要昂貴的固定程序，保證對正確的位置執(zhí)行測量；

3）測量：靈活的In-Sight激光輪廓儀工具套件可提取特征、構造參考點并驗證產(chǎn)品是否在容差范圍內；

4）通信結果：測量結果發(fā)送到PLC或以獨立輸出直接發(fā)送最終的通過/失敗結果。

此外，In-Sight激光輪廓儀提供了可移動、獨立于平臺的視覺，能夠從網(wǎng)絡的任意位置訪問HMI（人機界面）。HTML式用戶界面使用戶能夠在工廠任意位置，通過筆記本、平板、智能手機或其他移動設備監(jiān)控生產(chǎn)線活動。

“In-Sight激光輪廓儀讓我們成功檢測出了刀痕，解決了困擾多年的技術難題，有效避免了潛在的客戶投訴，進一步提高了產(chǎn)品的競爭力。”舍弗勒集團的工程師指出，“之前舍弗勒從未使用過這種激光輪廓儀，通過這次使用我們加深了對它的認識。”

總結

現(xiàn)在，隨著生產(chǎn)過程中的質量管控越來越嚴格，以及自動化程度的日益提高，制造業(yè)對視覺技術的需求和應用正在大量涌現(xiàn)。

舍弗勒集團應用In-Sight激光輪廓儀，成功解決AAR軸承的內圈劃痕檢測問題，加深了對機器視覺技術的認識。舍弗勒集團的工程師最后表示：“通過應用In-Sight激光輪廓儀，拓展了我們使用先進視覺產(chǎn)品的視野，以后舍弗勒將更加信賴康耐視，來幫助我們去解決更多的生產(chǎn)風險。”

公司概況

康耐視視覺檢測系統(tǒng)（上海）有限公司是為制造自動化領域提供視覺系統(tǒng)、視覺軟件、視覺傳感器和工業(yè)讀碼器的全球領先提供商。

康耐視視覺系統(tǒng)幫助公司企業(yè)提高產(chǎn)品質量、消除生產(chǎn)錯誤、降低制造成本、提供低廉的高質量產(chǎn)品從而超越消費者期望。

典型機器視覺應用包括檢測缺陷、監(jiān)控生產(chǎn)線、引導裝配機器人以及跟蹤、分類和識別零件。

康耐視通過遍布北美、歐洲、日本、亞洲和拉丁美洲的辦公室，以及集成與分銷合作伙伴全球網(wǎng)絡為國際客戶提供服務。公司總部位于美國馬薩諸塞州波士頓附近的Natick郡。