线材型产品是在高流速下制造的长工件，如管道、导轨、电线或板材，生产速度可达10米/秒，新的光学检测系统可以以每秒10米的速度对工件进行检测，并实时发现细如发丝的缺陷。

线坯从拉丝模具中射出，将其塑造成所需的形状。工件速度高达每秒10米，其速度可跟上尤塞恩·博尔特（Usain Bolt）等世界级跑步者的步伐。在这样的速度下，在线检测此类产品缺陷还不可想象。

弗莱堡弗劳恩霍夫物理测量技术研究所（IPM）的研究人员现在已经缩小了这一技术差距。他们的光学检测系统WIRE-AOI可以实时检测线材型产品的缺陷。

检测系统检测出以每秒10米的速度检测视野中掠过工件的微小缺陷，哪怕缺陷深度不超过人类的发丝。工人可以在监视器上看到以图形方式描绘的缺陷处理图像，并可以移除对应的工件。系统标记缺陷的位置，并将相关的相机图像存储在数据库中。

这样，带材产品的制造商就可以在生产过程中识别、分类和记录缺陷。生产厂可根据应用需要来设置表面缺陷在深度、宽度和长度等方面的阈值。如果工件上的缺陷超过这些参数，软件会以光学和声学方式发出警报。

每秒10,000张图像

四台高速相机捕获缺陷图像。每个相机都能够每秒拍摄 10,000 张图像，并实时处理它们。“只有少数用于检测的工业相机能够记录如此庞大的图像数据，更不用说实时分析它们了，”IPM在线测量技术组经理Daniel Carl博士说。

这种峰值性能的先决条件是神经网络。“这意味着每个相机本身就是一台计算机。为了对这些相机进行编程，您需要 IPM 团队掌握的有关并行架构的专业知识。系统配套的软件必须首先能够分析相机拍摄的图像。”

Carl 的研究团队开发的 LED 灯为相机图像带来了更高的清晰度。LED光源以百万分之五秒的速度发光，像 100 个太阳一样亮，每秒闪烁 10,000 次。“这就像普通照片一样。光线越亮，照明周期越短，运动物体的图像就越清晰。即使线材型工件在高达每秒 10 米的速度下进行检测，图像也不会模糊，因为在如此短的时间内，相当于相机和拍摄物之间没有任何位移 -“卡尔补充道。人眼几乎无法感知这些非常短的光照时间。因此，尽管亮度极高，但该系统对视网膜是安全的。

另一个重要条件：视觉检测设备坚固的外壳。线材产品生产时，坯料要么通过模具轧制，要么通过模具拉制，由于麿损等可能会出现生产设备或线材振动。而检测系统及其敏感的电子和光学元件位于生产线的中间，有可能发生碰撞摩擦。“工件实际上直接穿过视觉系统，”Carl 描述道。

小缺陷 大影响

开发坚固、快速和精确的检测系统的动力来自邻近的弗劳恩霍夫材料力学研究所IWM的同事。“他们的工作是材料检测，包括电线缺陷检测。我们注意到，线材在工业生产过程可能会有许多不同的缺陷，但直到现在，在线检测系统都会有所疏漏，“Carl说。

”即使是最小的表面缺陷（不超过几微米），也可能产生不良后果：在生产过程中，当有缺陷的线材被进一步加工时，可能会导致机器停止运行，也可能导致最终的产成品失能。例如，有缺陷的钢丝弹簧安装在电动阀中，这可能会导致电机损坏。

如今该项检测技术已经很成熟并常用于拉线器，也用于各类线材检测应用。

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