機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)在檢測方面的應(yīng)用

2022-08-05 11:49:48 精質(zhì)視覺

　　機(jī)器視覺系統(tǒng)在工業(yè)在線檢測的各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)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(zhǔn)直激光束為測量基線，配以回轉(zhuǎn)軸系，旋轉(zhuǎn)五角標(biāo)棱鏡掃出互相平行或垂直的基準(zhǔn)平面，并將其與被測大型工件的各面進(jìn)行比較。在加工或安裝大型工件時(shí)，可用該認(rèn)錯(cuò)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(dòng)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(shí)現(xiàn)熱軋螺紋鋼幾何參數(shù)在線測量的動(dòng)態(tài)檢測。

　　(3)軸承狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控

　　采用視覺技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控軸承的負(fù)載和溫度變化，消除過載和過熱的危險(xiǎn)。該技術(shù)將傳統(tǒng)的通過測量滾珠表面來保證加工質(zhì)量和安全操作的被動(dòng)式測量變?yōu)橹鲃?dòng)監(jiān)控。

　　(4)基于機(jī)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(hào)報(bào)警燈等，其生產(chǎn)批量大，出廠前需要進(jìn)行一次質(zhì)量終檢。檢測項(xiàng)目包括速度表等五個(gè)儀表指針的指示誤差，24個(gè)信號(hào)報(bào)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(dòng)化生產(chǎn)的需要。機(jī)器視覺檢測技術(shù)的智能集成測試系統(tǒng)改變了這種現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)了對(duì)儀表板總成智能化、全自動(dòng)、高精度、快速度的質(zhì)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(dòng)探傷系統(tǒng)

　　在對(duì)表面質(zhì)量要求很高的特殊大型金屬板進(jìn)行檢測時(shí)，原始的檢測方法是采用人工目視或用百分表加探針進(jìn)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(dòng)探傷系統(tǒng)利用機(jī)器視覺檢測技術(shù)對(duì)金屬表面缺陷進(jìn)行自動(dòng)檢查，可在生產(chǎn)過程中高速、準(zhǔn)確地進(jìn)行檢測，同時(shí)由于該系統(tǒng)采用非接觸式測量，避免了產(chǎn)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(kuò)束鏡和準(zhǔn)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(yàn)臺(tái)上，檢驗(yàn)臺(tái)可在x、y、z三個(gè)方向上移動(dòng)，攝像機(jī)采用TCD142D型2048線陣CCD，鏡頭采用普通照相機(jī)鏡頭，CCD接口電路采用單片機(jī)系統(tǒng)。PC主機(jī)主要完成圖像預(yù)處理及缺陷的分類或劃痕的深度運(yùn)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(jī)之間通過RS.232口進(jìn)行雙向通訊，構(gòu)成人機(jī)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(dòng)相結(jié)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(jī)器視覺系統(tǒng)用于l3l工業(yè)檢測中的一個(gè)典型實(shí)例。該系統(tǒng)由62個(gè)測量單元組成，每個(gè)測量單元包括一臺(tái)激光器和一個(gè)CCD攝像機(jī)，用以檢測車身外殼上288個(gè)測量點(diǎn);汽車車身置于測量框架下，通過軟件校準(zhǔn)車身的精確位置。每個(gè)激光器、攝像機(jī)單元均在離線狀態(tài)下經(jīng)過校準(zhǔn)，同時(shí)還有一個(gè)在離線狀態(tài)下用三坐標(biāo)測量機(jī)校準(zhǔn)過的校準(zhǔn)裝置用以對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行在線校準(zhǔn);檢測系統(tǒng)以每40秒檢測一個(gè)車身的速度，可檢測三種類型的車身;系統(tǒng)將檢測結(jié)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(zhì)量檢測人員用該系統(tǒng)來判別關(guān)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(shí)踐證明，該系統(tǒng)可成功進(jìn)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(zhì)量檢測系統(tǒng)

　　奧迪公司最近研制成功了一種能夠?qū)Π总嚿肀砻嫒毕葸M(jìn)行全自動(dòng)檢測的系統(tǒng)，取名為“智能控制白車身表面質(zhì)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(dòng)識(shí)別、智能化質(zhì)量判斷、自適應(yīng)系統(tǒng)學(xué)習(xí)技術(shù)、高速數(shù)字信息網(wǎng)絡(luò)、松散化自調(diào)節(jié)軟硬件結(jié)構(gòu)以及機(jī)器人系統(tǒng)控制技術(shù)，可以在傳動(dòng)速度為5m/min的生產(chǎn)線上，對(duì)焊裝完畢的白車身進(jìn)行100%的在線檢測。整車檢驗(yàn)時(shí)間為1分20秒。通過自動(dòng)測試與分析，將過去靠肉眼無法分辨的表面缺陷直接標(biāo)記在車身上，使白車身進(jìn)入噴漆工序之前即可對(duì)缺陷處進(jìn)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(shí)又提高了車身的表面質(zhì)量。

　　此外，在許多其它方法難以檢測的場合，利用機(jī)器視覺系統(tǒng)可以有效地實(shí)現(xiàn)。機(jī)器視覺的應(yīng)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(chǎn)自動(dòng)化水平和檢測系統(tǒng)的智能水平。