高速高精度接插件產品在線視覺系統

文/黃軍初·杭州嘉力訊電子科技有限公司楊春艷·上海錫明光電科技有限公司

高速高精度接插件產品在線視覺系統

文/黃軍初·杭州嘉力訊電子科技有限公司楊春艷·上海錫明光電科技有限公司

在現代工業自動化生產中，涉及到各種各樣的檢驗、生產監視和零件識別應用，如汽車零件批量加工、端子尺寸檢測、SMT裝配、太陽能電池板定位、IC的字符識別等等，通常這種帶有高度重復性和智能性的工作只能用人肉眼來完成，但有些時候，如微小的尺寸要精確快速測量、形狀匹配、顏色識別等，人們根本無法用肉眼連續穩定地進行，其他物理傳感器也無用武之地。這時，我們考慮到了可利用CCD照相機抓取圖像，送入計算機或專用的圖像處理模塊，通過數字化處理，達到判別的目的。這樣，就可以把計算機的快速性、可重復性、與人眼視覺的高度智能化和抽象能力相結合。而且，機器視覺系統運用在工業現場的環境下，精度和速度的可靠性也很高。

市場的擴展得益于機器視覺技術的進步，這體現在簡單化、豐富的產品特性和較高的成功率。一個成功的機器視覺系統是一個經過細致工程處理來滿足一系列明確要求的系統。當這些要求完全確定后，這個系統就設計并建立起來滿足這些精度的要求。機器視覺系統是實現儀器設備精密控制、智能化、自動化的有效途徑，堪稱現代工業生產的“機器眼睛”。其最大的優點為：

⑴實現非接觸測量。對觀測與被觀測者都不會產生任何損傷，從而提高了系統的可靠性。

⑵具有較寬的光譜響應范圍。機器視覺則可利用專用的光敏元件，觀測到人類無法看到的世界，從而擴展了人類視覺范圍。

⑶長時間工作。人類難以長時間地對同一對象進行觀察。機器視覺系統則可以長時間地執行觀測、分析與識別任務，并可應用于惡劣的工作環境。

總的來說，機器視覺的優點是：精度高，連續性好，成本效率高和靈活性強。機器視覺比光學或機器傳感器有更好的可適用性，它們使自動機器具有了多樣性、靈活性和可重組性。當需要改變生產過程時，對機器視覺來說“工具更換”僅僅是軟件的變換而不是更昂貴的硬件。當生產線重組后，視覺系統往往可以重復使用。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的智能水平。

事實上任何系統都有它的缺陷，視覺系統再快也快不過機械系統，產品的優良品質是靠全過程控制出來的，并不只是檢測出來的。

沖壓成形檢測系統是裝設在沖床或成形機后面，自動對生產出來的零件進行高速自動檢測通過系統教導學習，自動檢測所設定產品的各相關尺寸和表面缺陷，如長度、角度、間距、圓、圓弧、劃痕、毛邊、缺料等。一次設定后存儲參數，在下次生產時可直接調出，簡單方便。如果檢測到不良品，可通知設備停機或自動裁切(選配），檢測速度可達10m/min，檢測精度為0.002～0.005mm，產品料號可以實現快換、節省時間和提高產品質量。圖1為檢測金屬表面的鍍金區域。檢測系統在設備中的組裝如圖2所示。測量產品的正位度達0.1mm，速度1pc/s，產品的上料方式也可以根據現場的需求進行個性化設計。

圖1 鍍金區域的檢測

圖2 組裝圖

用機器視覺已經成功地與現代化設備無縫兼容，大幅度提高了產品的質量和可靠性，提高了生產效率，成功解決了視覺系統代替人眼，實現系統的高速高精度檢測，提高了生產工藝。機器視覺系統涉及到光學和圖像處理算法，本身就是高度專業化的產品，在整個測量控制系統中，往往要與運動控制系統配合完成位置和進給控制，另外，生產線上對多工序進行同步連續監測時，必須使視覺系統具備分布式聯網能力，機器視覺與運動控制、網絡通訊等先進技術的結合正在改變工業自動化生產的面貌。隨著機器視覺技術自身的成熟和發展，可以預見，它將在現在和未來制造企業中得到越來越廣范的應用。