Công nghệ tự động phát hiện lò xo bị lỗi dựa trên thị giác máy

Views: Publish Time:2026-07-24 17:05:15

Tự động phát hiện các sản phẩm bị lỗi thường dựa trên công nghệ thị giác máy, còn được gọi là thiết bị hệ thống phát hiện thị lực

Trong dây chuyền lắp ráp các bộ phận ô tô, hệ thống kiểm tra trực quan đã là một phần không thể thiếu.

Dây chuyền lắp ráp tự động có đặc điểm sản xuất hàng loạt, phụ thuộc mạnh mẽ giữa từng quy trình, yêu cầu độ chính xác và độ ổn định cao. Do đó, môi trường sản xuất, đặc điểm của đối tượng được thử nghiệm và các yếu tố ngẫu nhiên có thể và không thể dự đoán được ảnh hưởng lớn đến sơ đồ thiết kế của hệ thống thị giác, tính hợp lý và chính xác của thuật toán đo lường cần được phân tích và xác minh cẩn thận.

Trong quá trình thiết kế thực tế, một mặt, bộ phận sản xuất sẽ đưa ra phạm vi sai số cho phép của các sản phẩm tiêu chuẩn, mặt khác, hệ thống thị giác có mức độ chính xác riêng có thể đạt được. Kiểm tra trực quan chỉ có hiệu quả khi mức độ chính xác mà hệ thống thị giác đạt được cao hơn so với sản phẩm tiêu chuẩn. Bài báo này sẽ lấy việc phát hiện kích thước của cụm lò xo làm ví dụ, nghiên cứu và phân tích vấn đề chính xác trong phát hiện trực quan và đưa ra các giải pháp tương ứng.

1. Mô tả hệ thống

Hệ thống thị giác được sử dụng để kiểm tra chất lượng lắp ráp của cụm lò xo. Toàn bộ quá trình phát hiện sử dụng hai camera, được đặt ở Góc 90 ở cả hai bên. Khi cụm lò xo di chuyển về phía trước ống kính, ống kính sẽ thu thập hình ảnh từ hai hướng cùng một lúc và dữ liệu đo được tính toán bằng phần mềm thị giác đặc biệt. Trạng thái chất lượng của sản phẩm được hiển thị là OK hoặc NG trên màn hình LCD và các giá trị đo được của từng tham số được đưa ra. Nếu chất lượng ổn, hãy tiếp tục thực hiện quy trình sau; Nếu là NG, máy trạm sẽ báo động và tạm dừng công việc để xử lý

2. Chức năng hệ thống

Hệ thống trực quan giám sát kích thước gia công và chất lượng lắp ráp của các thành phần lò xo chính và phụ của từng loại sản phẩm. Các chỉ số chính bao gồm: đường kính ngoài của lò xo, đường kính ngoài của piston và đo độ đồng tâm. Kiểm soát chặt chẽ từng chỉ số trong phạm vi sai số yêu cầu chất lượng, đánh giá toàn diện chất lượng sản phẩm, để đạt được chức năng kiểm soát chất lượng.

Thiết kế hệ thống kiểm tra trực quan

Các bước sau đây thường được sử dụng để xây dựng một hệ thống phát hiện trực quan

● Xây dựng một hệ thống quang học để có được hình ảnh chất lượng tốt. Hình ảnh phải có khả năng làm nổi bật các đặc tính của đối tượng được thử nghiệm và tạo điều kiện cho việc trích xuất đối tượng, đây là điều kiện tiên quyết để xác định sự thành công của thiết kế hệ thống.

● Tiền xử lý hình ảnh. Lọc nhiễu hình ảnh và trích xuất các tính năng của đối tượng bằng cách nhị phân hóa, mài cạnh và các thuật toán xử lý hình ảnh khác.

● Điều chỉnh và hiệu chuẩn vị trí. Xác định vị trí khu vực quan tâm và chuyển đổi pixel thành milimét.

● Thiết kế thuật toán phát hiện. Đối với phép đo kích thước ngoại hình thiết kế ứng dụng cụ thể, đọc ký tự, đọc mã hai chiều và các thuật toán phát hiện khác, mô-đun mở rộng phần mềm lập trình và thiết kế cho các dịp ứng dụng đặc biệt.

● Kiểm tra hệ thống. Độ ổn định và độ chính xác của hệ thống cần được kiểm tra trong quá trình sản xuất thử nghiệm cho nhiệm vụ phát hiện khối lượng lớn. Phân tích đánh giá sai, đánh giá sai và các điều kiện bất thường khác, cải thiện các bước trên, đếm tỷ lệ thành công của phát hiện trực quan, cho đến khi đáp ứng các yêu cầu sản xuất.

2 nguồn sáng, lựa chọn ống kính và hiệu ứng hình ảnh

Vì phép đo là kích thước bên ngoài của cụm lò xo, sử dụng đèn nền LED có thể làm nổi bật các cạnh của vật thể được đo một cách hiệu quả. Ngoài ra, xem xét rằng vị trí lắp đặt của hệ thống quang học bao gồm thấu kính, vật thể và nguồn sáng bị giới hạn bởi không gian dành riêng trên máy, thấu kính tiêu chuẩn có tiêu cự 12mm được sử dụng. Chiều dài tối đa của vật thể đo được là khoảng 100mm, tức là trường nhìn được yêu cầu lớn hơn 100mm và khoảng cách giữa các vật thể là khoảng 200mm. Giảm khẩu độ để ngăn phản xạ trên bề mặt kim loại và tinh chỉnh khoảng cách tương đối giữa thấu kính, vật thể và nguồn sáng có thể tạo ra hình ảnh sắc nét với cạnh của vật thể.

3 Tiền xử lý hình ảnh

Để phát hiện kích thước bên ngoài, độ rõ nét của cạnh ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác của việc phát hiện. Trong hệ thống này, mẫu mài 33 cạnh được sử dụng để xử lý hình ảnh gốc.

Điều chỉnh và hiệu chuẩn vị trí

Vì vị trí của mỗi sản phẩm trước máy ảnh sẽ thay đổi một chút, đối tượng đo được có thể lệch khỏi ROI đặt trước sau khi phóng đại ống kính, do đó, vị trí của ROI cần được điều chỉnh cho phù hợp. Đầu tiên, tìm phần rõ ràng và ổn định trong hình ảnh, chẳng hạn như ba sợi ở giữa lò xo, sau đó điều chỉnh vị trí của ROI khác theo vị trí của phần này. Hình ảnh dưới đây cho thấy hiệu ứng sau khi điều chỉnh.