機器視覺在零部件,檢測技術方面的應用分析

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機器視覺在零部件,檢測技術方面的應用分析

來源:居委會大爺 釋出時間:2023-07-14 16:11

來源:電子產品世界

在產品出產製造領域,外觀尺寸檢測是非常重要的一個環節,一個產品到達消費者手中之前,從最初的材料、零部件,到最後的成品,可能經由了數百道不同的外觀尺寸檢測過程。

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外觀尺寸檢測需要高昂的人工成本,偏偏檢測效率和效果不一定能讓人滿足。因此,越來越多工廠開始使用視覺檢測裝置來進行產品外觀尺寸檢測。

基於

檢測技術的尺寸測量方法具有成本低、高精度、高效率、操縱利便等長處。其非接觸性、實時性、靈活性和準確性能有效解決傳統檢測方法存在的問題。

同時,尺寸丈量是機器視覺技術最常見的應用行業,特別是在自動化製造行業,機器視覺用於丈量工件的各種尺寸引數,如長度丈量、圓丈量、角度丈量、弧度丈量,面積丈量等,下面來談談機器視覺中外觀尺寸丈量檢測。

01 尺寸丈量檢測的定義

尺寸檢測是以圖樣為依據,檢測產品尺寸是否在公差範圍之內,以發現外形與尺寸的誤差。

此外,還可仔細檢測加工基準面位置的準確度、機械加工餘量分佈以及壁厚偏差等。

02 尺寸丈量檢測的方法

產品的實際尺寸往往是不可缺少的,但因為物體表面的複雜性或客觀物理前提的限制,可能無法提供。機器視覺檢測技術可以很好地處理此類問題。

在傳統的自動化出產中,尺寸檢測的典型方法是人工使用千分尺、遊標卡尺、塞尺等肉眼去丈量,但這樣的測量方法丈量精度低、速度慢,不能滿意大規模自動化出產的需要。

基於機器視覺的尺寸測量方法其非接觸性、實時性、靈活性和精確性等特點可以有效地解決傳統檢測方法存在的問題。另外,基於機器視覺的尺寸測量方法不但可以獲得尺寸引數,還可以根據丈量結果及時給出反饋資訊,修正加工引數,避免產生更多的次品,減少企業的損失。

丈量工件的各種尺寸引數,如長度丈量、圓丈量、角度丈量、線弧丈量、區域丈量等,基於機器視覺的自動檢測和判斷系統,可以對多種型號的孔徑的內外側尺寸、橋寬、槽寬等引數進行自動丈量和判斷,檢測出工件相關區域的基本幾何特徵。

因此,在提取出零件的邊沿或零件的角點之後,如何檢測工件的幾何特徵、外形引數、位置尺寸等是機器視覺系統軟體在後臺工作的主要內容。

基於產業生產線上對不同零部件尺寸的檢測,機器視覺的零部件尺寸檢測主要分為影象採集、影象分析處理、顯示結果及控制三個部門。

軟體實現工件尺寸檢測包括影象採集、影象處理、特徵提取、尺寸計算以及結果輸出等,其基本流程如下所示。

影象採集→影象處理→特徵提取→尺寸計算→輸出結果

03 尺寸丈量檢測應用範圍

電子元器件,汽車零部件,手機零部件,螺絲螺母,五金件,磁性材料,塑膠、陶瓷、紐扣等複合材料構件,鎂、鋁及其合金件等皆可使用機器視覺檢測技術檢測。

機器視覺檢測對比傳統產品檢測方式具有客觀性、非接觸性和高精度等特點。特別是在工業生產領域中,在重複和機械性的工作中具有強盛的應用價值,對出產製造商來說產品質量有保證,企業才能進步產品競爭力還能實現長遠發展。

04 尺寸丈量檢測案例展示

案例1

圓直徑、孔距檢測

檢測需求

1. 大孔直徑,4個小孔的直徑

2. 大孔到4個小孔的間隔

3. 4個小孔有無開孔,有無異物(絲錐)

4. 邊上2孔有無開孔,有無異物(絲錐)

考慮到待檢測的孔徑、間隔、有無開孔、有無異物等,能夠建立在2D的基礎上很好的檢測出來,所以不需要建立3D感測器系統,在這裡我們使用2D檢測,以下是2D檢測的示意圖:

裝置示意圖

由於2D相機無法很好地處理待測物體吸光、高反光的特性,為了使相機從待測物體上採集到更有利於軟體處理的影象資訊,就必需找到恰當的打光方式,在這裡我們經由多次試驗,最後決定使用條形光源和環狀光源配合打光的方式來對待測物體進行打光。

檢測效果圖

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