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自动化质量检验中的机器视觉系统

发布时间:2016-06-18 09:24:48点击率:

(吉洋自动化科技专业研发、生产、销售波峰焊炉前在线AOI)

用户一直梦想着产品都是零缺陷的,这就要求生产商在生产过程中有着极为严格的过程控制控制工程网版权所有,必须在允许的误差范围内。为了能实现这一目的,检验系统必不可缺。
 
       为了保证完整的质量控制,一般需要经过检查,但是随着生产量的不断增加,如在装配线上采用全人工的检验方式,不仅工作繁重,而且还相当耗费时间。在现代化的生产线上,不能接受这样的检验方式,更重要的是,它没有为生产本身增加任何的价值。



       检验过程的自动化是解决这一问题的方法之一。它综合了传感器、相机、软件和硬件,保证机器能够清楚“看到”生产过程。因而,机器视觉系统被用于检验生产过程的自动化,并能保证与生产线的进度一致。通常用于生产线的末端,保证合格产品的通过。


        技术的提高提高也带动视觉系统也不断发展,包括工序间检验(in-process)的视觉,如空间度量(dimensional gauging),表面检验和组件确认,且不妨碍生产状态。



       一个机器视觉系统由以下部分组成:


 光学传感器;
   相机;
   视频帧捕捉器(Frame grabbers);
   光源系统;
   视觉软件;
   网络连接



       光学传感器检测当前的可移动部件的调整。它能触发相机,当它通过光源系统时进行拍照。光源系统,如背光和闪光,能加强性能,降低噪音。


       视频帧捕捉器是一张电脑卡,能分析被相机捕捉的图像,并通过视觉软件进行进一步的处理。视觉软件确认这一部分,根据部件的接收或拒绝信息提供反馈。
 
       科技的进步加速了视觉系统的处理能力,现在视觉系统能在高速运转下,处理更为复杂的质量检验任务。现代机器视觉系统十分紧凑,具有高速处理速度,能实现多种任务,如部件定位、临界空间度量,和光学特性识别/确认,并且都能在合理的成本内实现。


       智能相机或视觉传感器都包含在视觉系统中,其发展在机器视觉技术中是一个巨大的进步。这些低成本的视觉系统,在一个数字相机的外壳中包含了视觉处理器和光源系统,因而其结构紧凑,而且所占的系统内存空间也小。
 
        Cognex Corporation的In–Sight视觉传感器产品市场经理Mark Sippel认为,数字信号处理器(DSP)的技术先进性和低成本控制工程,使Cognex能提供功能强大的视觉传感器产品。这些DSP也有更多的内存容量,因而增加了更多的功能。它们能感知部件,处理图像,提供实时反馈。智能相机能排列在生产线上,实现线状质量检验,不会影响生产。


        应用范围


        机器视觉系统可在以下的检验环境中应用:

     防错(Error-proofing);
     空间度量(Dimensional metrology);
     图形匹配(Pattern matching);
     表面检验(Surface inspection).



        防错是机器视觉系统的主要应用领域,是最广泛的应用。检查调速轮上的检查标志的出现与否,或者在饮料罐头外的易识读的数据和条码信息标签,或确保所有的发泡包装的标签都出现,最常见的检查任务一般是保证合格产品被运装。


视觉系统能在高速中实现检查,保证通过质检的产品交付给用户。

 

       空间度量的精确度在大多工业场合都是相当重要的。各元件都得在三个维度空间上实现性能的可靠性。测量系统是针对各种不同的产品和元件

,在一个、两个或三个维度中实现精确的非接触测量方式。这些系统提供高速多点维度测量,精度可达到次微米级。能用于在线或离线生产状态,并根据测量用户定义的维度、点或特点。

 

        机械机器视觉,也可为特定应用寻找特定的恰当的方式。其中,一个主要的应用是印刷电路板(PCB)。视觉系统采用标准的模板,而且模式匹配,并采用模式匹配软件。这些系统能保证应用中的各个部件完全正确的定位。而且,他们也能确认颜色的检查。


       表面检查是机器视觉另外一个非常重要的方面。表面的不规则,如刮痕、边饰、污点和针孔等,对最终的产品和元件来说,这些瑕疵将缩短产品生命周期,降低性能。这些系统通常放置在生产过程中的重要阶段,保证无瑕疵产品交付给用户。


        Basler视觉技术公司的显示器检查部门的Michael Fuss认为,我们的检查系统能充分集成在生产过程中,允许保持生产速度完成检查。系统可靠性可达到检查出千分之二十毫米的瑕疵。此外,相关的过程信息控制工程网版权所有,如瑕疵大小,类型和位置等,也可统一读取到一个数据库中。


        智能视觉系统


        机器视觉厂商对无缺陷产品的追求,以及用户对质量检查系统的需求都在不断提高。这样,推动视觉系统愈加智能化,能实现各种复杂的视觉任务。更高的生产速度、更高的分辨率、综合了人工智能和神经网络,采用图像用户界面(GUI),都在不断增强视觉系统的功能。而与此同时,视觉系统在大小和价格却在下降。这些发展将在未来大大促进机器视觉的性能,为用户提供更多的价值。


       在你对BMW或Toyota产品的完美的性能赞叹不已,或对最新的平板电视唏嘘不止时,别忘了在生产过程中机器视觉系统的功绩,它让一切成为可能。


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