Технология автоматического обнаружения дефектной пружины на основе машинного зрения

Views: Publish Time:2026-07-24 23:52:40

Автоматическое обнаружение дефектных продуктов обычно основано на технологии машинного зрения, также известной как оборудование системы обнаружения зрения.

На сборочном конвейере автомобильных деталей система визуального контроля была неотъемлемой частью.

Автоматическая сборочная линия имеет характеристики массового производства, сильную зависимость между каждым процессом, требования к высокой точности и стабильности. Поэтому производственная среда, характеристики тестируемого объекта и случайные факторы, которые можно и нельзя предсказать, сильно влияют на схему проектирования визуальной системы, а рациональность и точность алгоритма измерения должны быть тщательно проанализированы и проверены.

В фактическом процессе проектирования, с одной стороны, производственный отдел выдвинет допустимый диапазон ошибок стандартных продуктов, с другой стороны, визуальная система имеет свой собственный уровень точности, который может быть достигнут. Визуальный осмотр эффективен только тогда, когда уровень точности, достигаемый визуальной системой, выше, чем у стандартного продукта. В этом документе в качестве примера будет взято определение размера пружинной сборки, изучена и проанализирована задача точности визуального обнаружения и предложены соответствующие решения.

1. Описание системы

Система зрения используется для проверки качества сборки пружинной сборки. Весь процесс обнаружения использует две камеры, настроенные на угол 90 с обеих сторон. Когда пружинная сборка перемещается в переднюю часть объектива, объектив собирает изображения с двух сторон одновременно, а данные измерений рассчитываются специальным программным обеспечением для зрения. Состояние качества продукта отображается на ЖК-экране как OK или NG, а измеренные значения каждого параметра приводятся. Если качество в порядке, продолжайте выполнять следующий процесс; Если это NG, рабочая станция подаст сигнал тревоги и приостановит работу для обработки

2. Функции системы

Визуальная система контролирует размер обработки и качество сборки основных и вспомогательных компонентов пружины каждого типа продукта. Основные показатели включают в себя: наружный диаметр пружины, наружный диаметр поршня и измерение концентричности. Строго контролируйте каждый индекс в диапазоне ошибок требований к качеству, всестороннюю оценку качества продукции, для достижения функции контроля качества.

Дизайн системы визуального контроля

Следующие шаги обычно используются для построения системы визуального обнаружения

● Построить оптическую систему для получения изображений хорошего качества. Изображение должно быть в состоянии выделить характеристики тестируемого объекта и облегчить извлечение объекта, что является предпосылкой для определения успеха проектирования системы.

● Предварительная обработка изображений. Фильтруйте шум изображения и функции объекта извлечения с помощью бинарности, резкости краев и других алгоритмов обработки изображений.

● Регулировка положения и калибровка. Найдите интересующую область и преобразуйте пиксели в миллиметры.

● Дизайн алгоритма обнаружения. Для измерения размера внешнего вида дизайна конкретного приложения, чтения символов, двухмерного чтения кода и других алгоритмов обнаружения, модуля расширения программного обеспечения для специальных случаев применения.

● Системный тест. Стабильность и точность системы необходимо протестировать в пробном производстве для задачи обнаружения большого объема. Анализируйте неправильное суждение, пропущенное суждение и другие ненормальные условия, улучшайте вышеуказанные шаги, считайте процент успеха визуального обнаружения, пока производственные требования не будут выполнены.

2 источник света, выбор объектива и эффект визуализации

Поскольку измерение является внешним размером пружинной сборки, использование светодиодной подсветки может эффективно подсвечивать края измеряемого объекта. Кроме того, учитывая, что установочное положение оптической системы, состоящей из линзы, объекта и источника света, ограничено зарезервированным пространством на машине, принимается стандартный объектив с фокусным расстоянием 12 мм. Максимальная длина измеряемого объекта составляет около 100 мм, то есть поле зрения должно быть больше 100 мм, а расстояние между объектами составляет примерно 200 мм. Поворот диафрагмы вниз для подавления отражений от металлических поверхностей и тонкая настройка относительного расстояния между объективом, объектом и источником света может привести к четкому изображению с краем объекта.

3 Предварительная обработка изображений

Для обнаружения внешних размеров четкость края напрямую влияет на точность обнаружения. В этой системе для обработки исходного изображения используется шаблон резкости 33 края.

Регулировка и калибровка положения

Поскольку положение каждого изделия перед камерой немного изменится, измеряемый объект может отклоняться от предустановленного ROI после увеличения объектива, поэтому положение ROI необходимо соответствующим образом отрегулировать. Во-первых, найдите на изображении очевидную и стабильную часть, например, три нити в середине пружины, а затем отрегулируйте положение другого ROI в соответствии с положением этой части. На изображении ниже показан эффект после настройки.