全自动砖块检测

这正是科特曼公司当时面临的状况，这也迅速促使公司希望实现混凝土砌块质量控制的自动化。其目标是精确、可靠地检测产品的几何形状和颜色。与此同时，公司还需要开发一套系统，该系统能在混凝土厂严苛的生产环境中长期稳定运行，且无需操作人员具备深厚的技术知识。

三家合作伙伴通力合作，共同实施了该项目。来自汉堡的ibea作为负责的原始设备制造商（OEM），开发了完整的应用系统，包括软件和系统集成。来自巴德奥尔德斯洛的AT Sensors提供了3D传感器技术，该技术作为核心组件被集成到解决方案中。而作为最终客户的Kortmann，不仅提供了生产环境，还通过提出实际需求并提供日常运营中的反馈，为开发工作提供了支持。

然而，在应用程序开发阶段，最初面临着诸多挑战。由于每天需要检测4,000块板，每块板约含30颗宝石，该应用程序必须能在几秒钟内完成每件产品的检测、分析，并在必要时标记为废品。 此外，所需传感器不仅要能灵活应对宝石粗糙的质地和多变的纹理，还需在覆盖大视场的同时保持亚毫米级分辨率。因此，AT Sensors建议采用一款分辨率为4,096像素、最高速率达24 kHz的3D三角测量相机。

这款高精度三角测量相机在石材表面投射激光线，捕捉高度轮廓，并能检测到最微小的几何偏差——从尺寸、形状和角度到发丝般的细微裂纹。 “该应用需要一套定制化的传感器解决方案，能够精准集成到ibea设计的系统中。而这正是AT Sensors相较于竞争对手的决定性优势所在：我们的解决方案完全根据客户需求量身定制，既消除了不必要的复杂性，又在集成和维护方面节省了成本和精力，”AT Sensors销售经理Athinodoros Klipfel博士解释道。

ibea 开发部主管迈克尔·纽格补充道：“选择使用 AT 传感器对我们来说并非偶然。 早在2014年，我们就选择了这项技术，因为当时其提供的分辨率和功能在市场上无与伦比，而我们认为至今仍是如此。”他继续说道：“更重要的是，这些相机专为复杂的多传感器应用进行了优化设计，例如混凝土厂所需的应用。多种施恩普卢格（Scheimpflug）配置的提供，也使得设备能够灵活适应不同的检测几何形状和工作距离。”

Ibea 为该应用开发了软件，既能实现像素级精准分析，又具备直观的操作体验。检测到的缺陷会实时传输至检测软件，并在其中自动分类和标记。随后，下游机器人会精准地从运行中的生产线上移除有缺陷的砖块，整个检测和分拣过程不会影响生产周期。

从最初的概念到批量生产，整个开发阶段耗时约六个月。在此期间，我们制作了原型机，并在实际运行中对其进行了全面测试。主要工作包括优化评估算法、调整机器人控制系统，以及精确校准传感器参数，直至系统达到所需的工艺可靠性。

对于科特曼公司而言，该应用具备多项关键优势。该系统能够实现全自动在线质量控制，无需人工即可全天候运行，并实时剔除有缺陷的砖块。这使得次品率降至约1%。 与此同时，生产中断、返工和退货情况也显著减少，从而节省了成本并提高了工艺可靠性。员工也从中受益，因为不再需要执行单调的检查任务。此外，产品质量可以无缝记录，并有针对性地进行营销——这无疑为销售带来了明显的附加值。

该系统采用模块化设计，可灵活扩展，目前Kortmann公司正在对其进行持续开发。该系统是Kortmann与ibea紧密合作下成功研发的，而AT Sensors则通过提供相应的传感器技术为其奠定了基础。该项目现已成为同类应用（例如砖块生产）的标杆案例。

该应用案例生动展示了AT Sensors强大的3D传感器技术，结合ibea开发的专用软件和系统，如何实现一种无法通过人工操作完成的检测流程。凭借亚毫米级精度、不影响生产周期的自动分拣能力以及显著降低的废品率，该解决方案将精准性、高效性和可持续性完美融合。这使得混凝土砌块检测应用成为工业创新的先驱典范——无论对于当下还是未来。