高精度工藝才能保證每個硬幣完全相同

盡管目前數(shù)字化支付手段已非常普及，但對于雜貨店、書報亭、售票機(jī)和停車記時器等而言，硬幣仍然是一種可靠的備用支付方式。數(shù)十億的硬幣正在市場上流通，每個硬幣均需完全相同。每一種硬幣必須呈現(xiàn)一模一樣的頭部和尾部設(shè)計，且直徑、邊緣形狀以及重量均完全相同。因此，主要貨幣的每家造幣廠均為工業(yè)大宗生產(chǎn)者，必須利用高精度工藝進(jìn)行操作。

01 硬幣制造精度需求高

硬幣在鑄造的過程中，每一枚硬幣的直徑按千分之一英寸計，重量則按千分之一克計，并且頭部和尾部設(shè)計需要以相同角度對齊。在鑄造工序中，這些圖片通過壓力高達(dá)100噸的模具壓印到硬幣毛坯上，這些模具為“主模”的精確副本。由于鑄造工序?qū)染哂袠O高的要求且模具磨損嚴(yán)重，因此需要經(jīng)常更換模具。對于大型造幣廠，每年約需進(jìn)行 50,000 次更換。因此，使制造工藝自動化并確保在沖壓機(jī)中正確插入模具，是實(shí)現(xiàn)硬幣生產(chǎn)效率最大化的關(guān)鍵。

為確保沖壓機(jī)中頭部和尾部模具之間的旋轉(zhuǎn)角度正確，研磨機(jī)將各圓柱形模具的一小部分以相對于硬幣設(shè)計方向的特定角度鍵入。如此一來，模具便能夠以正確角度裝入沖壓機(jī)。我們面臨的挑戰(zhàn)在于準(zhǔn)確識別模具上硬幣設(shè)計的實(shí)際角度并提供正確反饋，因此模具在研磨機(jī)中以直角放置，以便實(shí)現(xiàn)精確鍵入。

除了識別模具上設(shè)計角度所面臨的算法挑戰(zhàn)外，對準(zhǔn)系統(tǒng)還需要承受CNC鋼制研磨機(jī)惡劣、潮濕而骯臟的環(huán)境條件。全天候無故障運(yùn)行、最少維護(hù)措施的可靠性也是十分必要的。

02 對準(zhǔn)系統(tǒng)解決誤差問題

Artemis Vision針對造幣廠開發(fā)了一款對準(zhǔn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠在惡劣且具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境條件下提供所需的精度，并且能夠全天候運(yùn)行。對準(zhǔn)系統(tǒng)可加快生產(chǎn)速度，提高硬幣的質(zhì)量并達(dá)到最適產(chǎn)量。研磨機(jī)只允許存在較小的誤差范圍，因此沖壓時模具必須放置正確，以確保最終制出的硬幣無任何缺陷。造幣廠可能會遇到產(chǎn)率低、停機(jī)時間長的問題，這樣會因模具未正確對準(zhǔn)而帶來不必要的成本。缺陷可能難以進(jìn)行手動檢測，操作人員也不能期望每次都能找到最小的對準(zhǔn)偏差。通過高效、可靠地識別并糾正對準(zhǔn)誤差，對準(zhǔn)系統(tǒng)能夠幫助糾正這些問題，因而相比肉眼精準(zhǔn)得多。

Artemis對準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)計人員采用堅固的外殼打造了一款緊湊型機(jī)器視覺系統(tǒng)，其中包括一款采用2.3MP分辨率和GigE Vision接口的FLIR Grasshopper3相機(jī)。他們選擇了一款Tamron 定焦C座鏡頭，配備一個伸長環(huán)、一臺PC以及用于照亮軸到模具區(qū)域的散射光。

FLIR Grasshopper3相機(jī)

該相機(jī)采用Sony Pregius IMX174，具有高動態(tài)范圍，能夠有效應(yīng)對閃亮的模具表面。對準(zhǔn)系統(tǒng)采用 FLIR的FlyCapture SDK來捕獲經(jīng)計算機(jī)預(yù)處理后的連續(xù)視頻流。然后使用Microscan的 Visionscape軟件，角度的識別精度不到1/10度。之后，將結(jié)果反饋給研磨機(jī)，從而將硬幣模具旋轉(zhuǎn)至精確角度。角度探測系統(tǒng)基本型號的尺寸僅為5“x 12“，專用于全天候運(yùn)行。除千兆以太網(wǎng)之外，系統(tǒng)還采用RS-232、USB、RS-485 和數(shù)字 I/O 作為接口。

03 “選擇FLIR經(jīng)過深思熟慮”

Artemis Vision總裁Tom Brennan出于若干合理原因選擇了FLIR Grasshopper3 GigE Vision相機(jī)，他解釋說：“我們憑借FLIR產(chǎn)品來打造此系統(tǒng)，因?yàn)樵谶@個領(lǐng)域里，多年來我們很少遭遇失敗。角度探測系統(tǒng)被嵌入到CNC機(jī)器中，使得訪問和支持變得十分困難，所以我們希望能夠依靠硬件。在FLIR提供的各種GigE Vision相機(jī)型號中，采用了2.3MP和CMOS全局快門技術(shù)的Sony Pregius IMX174傳感器擁有高動態(tài)范圍，這對于圖像質(zhì)量十分重要，因而能夠準(zhǔn)確識別所需角度。得益于GigE相機(jī)接口，可輕松橋接CNC機(jī)器（內(nèi)置角度探測系統(tǒng)）與計算機(jī)之間較長的距離。”

在許多鍛壓、彎曲、切割及其他工業(yè)應(yīng)用中，機(jī)械工具的精確對準(zhǔn)以及加工材料十分關(guān)鍵。憑借其各類控制接口、緊湊而堅固的外殼以及造幣廠高度模塊化的系統(tǒng)設(shè)計，此解決方案可靈活適用于各種鏡頭以滿足更大零件的需求。

關(guān)于Artemis Vision：

Artemis Vision是一家機(jī)器視覺解決方案供應(yīng)商，利用行業(yè)領(lǐng)先的硬件和軟件工程技術(shù)來優(yōu)化工藝流程。他們的方法可充分利用裝備齊全的測試實(shí)驗(yàn)室、內(nèi)部制作能力以及軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行原型制作、設(shè)計、集成并交付成熟解決方案。這種獨(dú)特的組合使得 Artemis Vision能夠以無可匹敵的性價比按時實(shí)現(xiàn)交付。

每一枚硬幣都是經(jīng)過

嚴(yán)格精準(zhǔn)的制作出來

每個硬幣幾乎完全相同

存疑的小伙伴可以找兩枚硬幣對比一下哦~

FLIR機(jī)器視覺： FLIR機(jī)器視覺部門生產(chǎn)和銷售250多個型號的可見光相機(jī)，分辨率從0.3萬像素到31萬像素不等。攝像機(jī)有多種形式，包括板級和封閉的用戶界面選項(xiàng)，如USB3、GigE和10GigE。FLIR機(jī)器視覺部門設(shè)計、制造并向全球客戶分發(fā)其相機(jī)和相關(guān)軟件，以建立提高各種流程和產(chǎn)品的效率、質(zhì)量、分析和安全的系統(tǒng)。

責(zé)任編輯：xj

原文標(biāo)題：生產(chǎn)的數(shù)十億硬幣每個都一樣，原來機(jī)器視覺功不可沒！

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