案例分享 | 西克3D视觉在金属加工行业中的应用

在高度现代集成化的工业生产过程中，机器视觉技术已逐步取代人工视觉。在金属加工、冶金钢铁领域中，由于劳动强度大、现场环境差、工作重复性高等原因，产品质量检测以及缺陷识别等需求，已经逐步迎来视觉自动化。

而且金属件产品种类繁多且尺寸不一，针对表面划痕、凹凸不平等问题，视觉检测也能够帮助客户在工业现场提高检测效率，降低生产成本。

让我们一起来看看实际的应用案例吧！

01.钢坯分类识别防错

应用描述

钢坯在入炉淬火等工艺前，需要根据钢坯横截面上顶角处的半径判断是否需要翻转

每种钢坯的4个顶角处只会有R15±2、R30±5两种尺寸。使用SICK 3D相机可有效解决钢胚入炉料型难以区分的问题，避免混料。而且替代了人工，实现产线全检，并且自动将钢胚尺寸、倒角尺寸上传到数据库中存档。

应用选型

➡SICK TriSpector1060

一体式智能3D相机，出厂预标定，方便易用；内置定制激光，应对现场复杂环境，获得优异图像。

应用难点

产品种类多，视野范围较大，节拍较快；

现场存在高温，高粉尘的情况，对3D相机成像效果要求高。

应用图示

02.原材料从极板剥离前视觉定级

应用描述

铜材料在火法提炼后通过电解附着在阳极板上面，然后由自动剥铜机将其从极板剥离。

在材料从极板剥离前进行3D检测，统计铜的生产良率，检测极板上铜材料凸点高度大小，凸点>1.5mm属于NG。

铜板尺寸为：

1050mm*1029mm*20mm使用SICK Ranger3 3D相机灵活搭建的视觉检测系统，只需单个相机即可在2s内完成检测，有效实现工艺透明化，将电解效果可视化，有助于对前工序工艺量化反馈。

应用选型

➡ SICK Ranger3

高速高精度，X像素数高达2560，扫描帧率高达46kHz（ROI模式：128rows）；

Ranger3可根据板产品尺寸及复杂工作环境，灵活匹配不同镜头、光源，设计更适合的视野，取更优方案。

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应用难点

空间狭小，视野范围大，节拍较快；

现场环境光线影响，对3D相机成像效果要求高。

应用图示

03.钢包口定位引导

应用描述

在钢铁精炼工艺过程中，需将一般炼钢炉中初炼的钢水移到另一个容器中（主要是钢水包）进行精炼的过程，也叫“二次炼钢或炉外精炼”。

此应用过程中使用SICK 3D相机引导钢包转炉。

应用选型

➡ SICK Ranger3

高速高精度，X像素数高达2560，扫描帧率高达46kHz（ROI模式：128rows）。

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应用难点

现场环境光线影响，对3D相机成像效果要求高；

现场高温工作状态，对3D相机成像稳定性有极高要求；

Ranger3可根据被测物的尺寸，灵活匹配不同镜头、光源，设计更适合的视野和方案。

应用图示

04.阳极板质量判定

应用描述

阳极板作为电解铜精炼主要组成部分之一，会浸入到电解槽中。电荷作用使铜离子从阳极板一端沉积到阴极板上，形成精炼铜成形板。

为使精炼过程更加顺利，对阳极板的表面或边缘质量有相应要求。可通过板材三维数据判断各指标否符合要求，如顶部及底部的厚度、尺寸、耳间距、扭曲量，是否有大于10mm裂缝、鼓包、异物等。

通过尺寸信息和缺陷定位完成阳极板的合格质量判定，将有缺陷的阳极板移出产线。

应用选型

➡ SICK Ranger3系列相机

高速高精度，X像素数高达2560，可根据客户需求灵活搭配；

双面扫描，可高精度双向拼接，重构整板的三维信息。

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应用难点

产品尺寸大，需要在大视野下实现高精度检测；

检测项繁多，算法设计项目繁杂。

应用图示

05.耐火砖尺寸检测

应用描述

耐火砖简称火砖，是用耐火黏土或其他耐火原料烧制成的耐火材料，呈淡黄色或带褐色，能耐1,580℃—1,770℃的高温，主要用于砌冶炼炉。

此应用使用SICK 3D相机检测火砖的外观及尺寸，实现自动化设备升级。

应用选型

➡ SICK RulerXR系列

高速高精度，X像素数高达2560，扫描帧率高达46kHz（ROI模式：128rows）；

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应用难点

客户产品种类多；

现场存在高粉尘的情况，对3D相机成像效果要求高；

一体式相机方便易用。

应用图示

06.钢材成品全尺寸检测

应用描述

钢材成型出厂前，需要对型材进行全尺寸轮廓检测。使用SICK 3D相机可更好地解决生产线上高速检测、多种类柔性线兼容问题，而且替代了人工，实现产线全检，并且自动将型材尺寸上传到数据库中存档。

该视觉系统搭载的Ranger3相机在4m/s的高速度下实现：0.3mm*1mm*0.3mm的检测精度。

应用选型

➡ SICK Ranger3-60

高速高精度，X像素数高达2560，扫描帧率高达46kHz（ROI模式：128rows）；

Ranger3可根据型材的尺寸，灵活匹配不同镜头、光源，设计更适合的视野，取更优方案。

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应用难点

产品种类多，形状复杂；

视野范围较大，节拍极快；

现场存在高粉尘的情况，对3D相机成像效果要求高。

应用图示

07.工程机械制造过程中的定位引导

应用描述

在钢材钣金切割分拣过程中，采用SICK分体3D相机，自由灵活搭配激光镜头，可实现500-3000mm不同大小钣金的定位引导。

应用选型

➡ SICK Ranger3系列相机

可根据型材的尺寸，设计更适合的视野，取更优方案。

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应用难点

产品种类多、视野大、精度要求高；

现场环境光线影响，对3D相机成像效果要求高。

应用图示

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