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Sistema en línea de detección de defectos superficiales para placas y tiras de aluminio.

Sistema en línea de detección de defectos superficiales para placas y tiras de aluminio.



1. Antecedentes de la aplicación del sistema

Con el rápido desarrollo de la industria china de procesamiento de aluminio, los productos de alto valor añadido, como el aluminio anodizado, las bases de placas CTP, el aluminio para carrocerías y las láminas de aluminio para la industria automotriz, se han convertido en los productos principales de los fabricantes de placas y flejes de aluminio. La inspección visual manual tradicional ya no satisface las exigencias de la producción a alta velocidad, como la monitorización en tiempo real, la alerta temprana en línea, el análisis de defectos y la clasificación del producto terminado. Por lo tanto, un sistema de detección en línea basado en visión artificial es esencial para lograr un control de calidad superficial preciso y en tiempo real para placas y flejes de aluminio de alta precisión.

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2. Composición del sistema central

El sistema de detección consta de dos módulos principales: la estructura de hardware y el sistema de software , ambos diseñados para escenarios de procesamiento industrial de aluminio.

2.1 Configuración del hardware

Los componentes clave del hardware incluyen fuentes de iluminación de alta intensidad, cámaras CCD de alta velocidad, sistemas de adquisición y procesamiento de imágenes, interfaces de datos, servidores de sistema, servidores de datos y matrices de discos. Esta infraestructura de hardware garantiza la recopilación estable de señales y el almacenamiento de datos en entornos de producción exigentes.

2.2 Sistema de software (basado en Windows)

El software integra módulos profesionales de procesamiento de imágenes con potentes funciones visuales: monitorización del funcionamiento del sistema, recopilación de defectos de calidad, procesamiento secundario de imágenes, visualización en tiempo real y módulos de informes y clasificación, lo que permite un seguimiento y una gestión de la calidad de todo el proceso.

3. Selección y rendimiento de los componentes clave

3.1 Selección de la fuente de iluminación

La iluminación de alta intensidad es fundamental para el sistema, ya que resuelve las dificultades en la adquisición de señales CCD causadas por las condiciones adversas del lugar de trabajo y la reflexión difusa de la superficie del aluminio. Las fuentes de luz halógenas (de alta penetración) son adecuadas para laminadores en caliente, mientras que las fuentes de luz LED de dispersión uniforme se utilizan en laminadores de acabado. Las pruebas de campo demuestran que, cuando la velocidad de laminación supera los 500 m/min, la intensidad de la luz debe ser ≥35 mcd.

3.2 Rendimiento de la cámara CCD

El sistema incorpora cámaras de escaneo lineal CCD de alta velocidad Dalsa de Canadá, que cuentan con tecnología de escaneo lineal continuo con una velocidad de seguimiento máxima de 20 000 líneas por segundo y una resolución precisa de 0,2 × 0,2 mm. Captura imágenes de la superficie en su totalidad, lo que garantiza una detección precisa de defectos de bajo contraste.
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4. Procesamiento de imágenes y lógica de detección de defectos

4.1 Preprocesamiento de imágenes

Las señales CCD transmitidas sincrónicamente por los codificadores se preprocesan mediante una tarjeta aceleradora para mejorar su calidad. Los pasos de preprocesamiento incluyen análisis de Fourier para la reducción de ruido, ajuste de brillo y contraste, mejora de la nitidez de los bordes y filtrado de mediana. Este proceso suprime las interferencias, aclara los bordes de los defectos y resalta sus características para una identificación precisa.

4.2 Análisis de grises y juicio de defectos

En teoría, las superficies de aluminio sin defectos presentan valores de gris uniformes y continuos; en la producción real, estos valores fluctúan dentro de un rango normal. Una vez que los valores de gris superan el umbral, y considerando características como el brillo, el contraste y la frecuencia de aparición, el sistema identifica preliminarmente posibles defectos.

4.3 Reconocimiento y procesamiento automático de defectos

El sistema de reconocimiento automático compara las características de la señal captada con rangos estándar preestablecidos de defectos comunes del aluminio. Tras la confirmación, los defectos se muestran en tiempo real. El sistema también admite el marcado síncrono de defectos, la clasificación de la calidad superficial del rollo completo y la recopilación integral de datos de calidad para la trazabilidad y la optimización de la producción.
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