機器視覺檢測系統(tǒng)在檢測方面的應用

2022-08-05 11:49:48 精質視覺

　　機器視覺系統(tǒng)在工業(yè)在線檢測的各個領域得到廣泛應用。

　　(1)大型工件平行度、垂直度測量采用激光掃描與CCD探測系統(tǒng)的大型工件平行度、垂直度測量儀，它是以穩(wěn)定的準直激光束為測量基線，配以回轉軸系，旋轉五角標棱鏡掃出互相平行或垂直的基準平面，并將其與被測大型工件的各面進行比較。在加工或安裝大型工件時，可用該認錯器測量面間平行度及垂直度。

　　(2)熱軋螺紋鋼幾何參數(shù)在線動態(tài)檢測系統(tǒng)

　　該系統(tǒng)以頻閃光作為照明光源，利用面陣和線陣CCD作為螺紋鋼外形輪廓尺寸的探測器件，實現(xiàn)熱軋螺紋鋼幾何參數(shù)在線測量的動態(tài)檢測。

　　(3)軸承狀態(tài)實時監(jiān)控

　　采用視覺技術實時監(jiān)控軸承的負載和溫度變化，消除過載和過熱的危險。該技術將傳統(tǒng)的通過測量滾珠表面來保證加工質量和安全操作的被動式測量變?yōu)橹鲃颖O(jiān)控。

　　(4)基于機器視覺的儀表板總成智能集成測試系統(tǒng)

　　汽車儀表板總成上安裝有速度里程表、水溫表、汽油表、電流表、信號報警燈等，其生產批量大，出廠前需要進行一次質量終檢。檢測項目包括速度表等五個儀表指針的指示誤差，24個信號報警燈和若干照明燈是否損壞或漏裝等。通常采用人工目測方法檢查，但誤差大、可靠性差，不能滿足自動化生產的需要。機器視覺檢測技術的智能集成測試系統(tǒng)改變了這種現(xiàn)狀，實現(xiàn)了對儀表板總成智能化、全自動、高精度、快速度的質量檢測，克服了人工檢測所造成的各種誤差，大大提高了檢測的效率和可靠性。

　　(5)金屬板表面自動探傷系統(tǒng)

　　在對表面質量要求很高的特殊大型金屬板進行檢測時，原始的檢測方法是采用人工目視或用百分表加探針進行檢測，該方法不僅易受主觀因素的影響，而且可能給被測表面帶來新的劃傷。金屬板表面自動探傷系統(tǒng)利用機器視覺檢測技術對金屬表面缺陷進行自動檢查，可在生產過程中高速、準確地進行檢測，同時由于該系統(tǒng)采用非接觸式測量，避免了產生新劃傷的可能。該系統(tǒng)采用激光器作為光源，通過針孔濾波器濾除激光束周圍的雜散光，采用擴束鏡和準直鏡使激光束變?yōu)槠叫泄獠⒁?5度的入射角均勻照射在被測金屬板表面上。金屬板放在檢驗臺上，檢驗臺可在x、y、z三個方向上移動，攝像機采用TCD142D型2048線陣CCD，鏡頭采用普通照相機鏡頭，CCD接口電路采用單片機系統(tǒng)。PC主機主要完成圖像預處理及缺陷的分類或劃痕的深度運算等，并可將檢測到的缺陷或劃痕圖像在顯示器上顯示。CCD接口電路和PC機之間通過RS.232口進行雙向通訊，構成人機交互式數(shù)據(jù)采集與處理。該系統(tǒng)主要利用線陣CCD的自掃描特性與被檢鋼板在x方向的移動相結合，提取金屬板表面的三維圖像信息。

　　(6)汽車車身輪廓尺寸精度檢測系統(tǒng)

　　英國ROVER汽車公司800系列汽車車身輪廓尺寸精度的100%在線檢測，是機器視覺系統(tǒng)用于l3l工業(yè)檢測中的一個典型實例。該系統(tǒng)由62個測量單元組成，每個測量單元包括一臺激光器和一個CCD攝像機，用以檢測車身外殼上288個測量點;汽車車身置于測量框架下，通過軟件校準車身的精確位置。每個激光器、攝像機單元均在離線狀態(tài)下經過校準，同時還有一個在離線狀態(tài)下用三坐標測量機校準過的校準裝置用以對攝像機進行在線校準;檢測系統(tǒng)以每40秒檢測一個車身的速度，可檢測三種類型的車身;系統(tǒng)將檢測結果與從CAD模型中提取出來的合格尺寸相比較，測量精度為±0.1mm。ROVER公司的質量檢測人員用該系統(tǒng)來判別關鍵部分的尺寸一致性，如車身整體外型、車門、玻璃窗口等。檢測實踐證明，該系統(tǒng)可成功進行800系列汽車車身輪廓尺寸精度的在線檢測，并將用于檢測ROVER公司其它系列的車身輪廓尺寸精度。

　　(7)奧迪白車身表面質量檢測系統(tǒng)

　　奧迪公司最近研制成功了一種能夠對白車身表面缺陷進行全自動檢測的系統(tǒng)，取名為“智能控制白車身表面質量檢測系統(tǒng)”。該檢測系統(tǒng)綜合采用了投影光柵直接相位采集、高速數(shù)字圖象處理、表面缺陷圖象模式自動識別、智能化質量判斷、自適應系統(tǒng)學習技術、高速數(shù)字信息網(wǎng)絡、松散化自調節(jié)軟硬件結構以及機器人系統(tǒng)控制技術，可以在傳動速度為5m/min的生產線上，對焊裝完畢的白車身進行100%的在線檢測。整車檢驗時間為1分20秒。通過自動測試與分析，將過去靠肉眼無法分辨的表面缺陷直接標記在車身上，使白車身進入噴漆工序之前即可對缺陷處進行打磨，節(jié)省了表面噴涂過程中的打磨工序，既節(jié)約了大量制造成本，同時又提高了車身的表面質量。

　　此外，在許多其它方法難以檢測的場合，利用機器視覺系統(tǒng)可以有效地實現(xiàn)。機器視覺的應用正越來越多地代替人去完成許多工作，這無疑在很大程度上提高了生產自動化水平和檢測系統(tǒng)的智能水平。