煉鋼廠中的3D檢查：對Ranger3而言不存在「燙手山芋」

連鑄設備、熱軋機與軋管機的熱法生產中的光學式3D檢查 – 在閃爍表面、高溫、軋屑、污物和濕氣司空見慣的地方？對於IMS Messsysteme GmbH公司 – 該領域的市場領導者 – 這是一項基本的核心能力。企業使用SICK的Ranger3 3D視覺感測器超過一年，其明顯改進自有檢查系統的性能，同時開闢出新的應用範圍與業務領域。

Ranger3 3D相機在技術、速度、解析度和整合方便性上為工業用3D圖像處理樹立未來標準。憑藉由SICK開發的創新ROCC技術（快速片上計算），其每秒最多可處理154億畫素，並實現速度為7 kHz的全畫面3D影像（2560 x 832畫素）。因此，Ranger3 3D視覺感測器在快速生產與檢查流程中也能對尺寸、輪廓與表面性質進行高解析度的3D量測，以檢測最微小的偏差和缺陷。投射到物件上的雷射線輪廓檢測不受顏色與對比度、環境亮度或 – 就像在IMS Messsysteme公司的情況 – 不因熱量而閃光的型材、板坯或管材的視覺外觀影響。

IMS Messsysteme公司：針對鋼鐵、鋁及金屬工業的光學式檢查的市場領導者

位於海利根豪斯的IMS Messsysteme GmbH開發與生產鋼鐵與非鐵金屬工業所需的工業用同位素、X射線與光學量測系統。該企業成立於1980年，如今在五大洲擁有約450名員工。「我們依靠X-3Dvision量測系統等完整解決方案在連鑄設備、熱軋機與軋管機領域確立了技術與市場領先地位」，IMS負責光學式3D檢查系統的產品與銷售經理，碩士工程師Zvezdan Pejovic說道。系統可以在一道工序中、在最惡劣的條件下，檢查長條形型材與管材的尺寸、輪廓與平直性以及表面缺陷，如裂紋、沉積物、夾雜物或凹口。「缺陷發現得越早，就能越快修正加工流程和避免廢品」，Zvezdan Pejovic解釋道。「因此，我們的量測系統在熱法生產中就投入使用。型材與管材在此仍接近1,000 °C，因此對量測技術本身以及量測系統的機械結構提出了極高要求。」

IMS的X-3Dvision量測系統用於360°檢查具有各種各樣幾何特性的產品。「為了能夠連續檢測型材或管材的整個表面，我們將多個攝影機與雷射照明裝置整合到一個圓形量測結構中，並讓長條形貨品通過該結構以便進行檢查」，Zvezdan Pejovic如是解釋基本系統結構。「量測技術元件被整合到穩定的框架結構中，在此保護其免於直接接觸惡劣環境。另外，攝影機與雷射發射器透過空氣和水冷卻，以保證穩定的環境溫度和精確且可再現的量測結果。」精度是IMS量測系統的優勢之一：對於輪廓量測，公司提供0.05 mm的典型解析度和± 0.08 mm的重複精度 – 並在表面檢查中可靠量測和識別0.3 mm寬、10 mm長與0.3 mm深的溝槽、裂紋與刮痕（在10 m/s的生產速度下，張力減徑機後面的現有安裝示例）。以指定量測準確度和高達次毫米級的重複精度進行尺寸與輪廓量測及表面檢查，由此確保最高質量的產品。

適用於整個型材範圍、含有22個Ranger3攝影機的量測系統

根據長條形產品的種類與輪廓，在IMS的量測系統中使用三到八台攝影機用於360°檢查。「但在我們的最新設備上，我們明顯擁有更多3D視覺感測器，即22台Ranger3」，Zvezdan Pejovic解釋道。「這樣我們可以實現客戶想針對其整個產品組合（H型、L型、C型和CZ型型材以及板樁牆）採用唯一一個高精度量測與檢查系統的願望。」

為直接在攝影機內計算3D資料，SICK開發了ROCC技術。Ranger3的CMOS感測器負責將在物件上採集的雷射線換算成準確的3D型材圖。這意味著，無需複雜的再處理，攝影機便可為IMS的X-3Dvision量測系統提供準備好的3D座標。同時，3D相機的千兆乙太網介面可確保及時傳輸大量量測資料。「根據應用場景，攝影機每秒最多產生24,000張Profile，相對於所有攝影機每秒高達4 Gbit的資料吞吐量」，Zvezdan Pejovic證實道。「我們憑藉SICK的Ranger3攝影機將我們的X-3Dvision進一步開發成用於多型材檢查的線內系統。其在嚴苛的速度下也能實現非常高的量測準確度。同時，其也能及早報告微小偏差，以便在澆鑄或軋製流程中立即修正流程。」

Ranger3的全新應用

藉著Ranger3 3D相機，IMS不僅保證了卓越的流程與產品品質 – 還為企業開闢出新的市場機遇。「SICK 3D視覺感測器的高量測與傳輸速率為我們的檢查系統新增了在高速處理的生產環境下的應用可能」，Zvezdan Pejovic解釋道。「這適用於例如軌道生產，對於進給速率高達100 m/s的棒材或線材生產更是如此。」

IMS依賴Ranger3不僅因其性能，也由於其作為公司量測系統未來使用領域的「促成技術」的潛力。