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成功案例

非接触测量视觉系统测量手机外壳尺寸

 

一、系统功能

  可以自动搜索并定位视野中的金属壳。
  能够自动测量金属壳高度尺寸并判断是否合格。

  能够进行在线检测,速度达60/分钟。

  系统稳定、高效,成本低。

二、应用现状

  根据产品(金属壳)测量要求,需要对高度尺寸进行测量并判定,属于一维尺寸检测范畴。传统的尺寸测量主要依靠员工+卡尺,且必须离线后单个测量,不仅测量精度易受人为因素影响,而且测量速度不高,每分钟只能检测4个,工作效率很低。由机器视觉构成的自动高速在线检测系统,只要选择合适的硬件,可以对产品进行高速尺寸测量及判定,甚至可以同时测量多个产品,进一步提高了检测效率,而且不会产生人为因素造成的偏差,保证了产品的质量。

1-1

三、检测方案

  针对金属壳样品进行了多次拍摄及测量实验,因金属壳边数为4条以上,且边距相差较大,如图1-1所示,单个镜头的景深不够,如直接对近边和远边拍摄,远边的图像会变得不清晰甚至呈现模糊状态,这将直接影响测量的精度。所以对每边进行单独测量,此方案需要至少4个相机对其进行测量。该系统检测每个工件的时间只要0.2秒(由系统的软硬件决定),但把该系统安装到机器上以后,由于每个工件需要由伺服马达驱动的送料机构传送并**定位在��定的检测工位上,这个送料过程要花大约0.8秒的时间,所以整体检测时间为1秒,即每分钟检测 60个。

四、系统配置

  4.1工业相机的确定

  根据要求,金属壳的外观尺寸中大的边长为36mm,测量公差精度要求为小于+/-0.1mm,则相机拍摄的视野大小至少为40×30mm,再由图像处理表示法则结合软件亚像素算法,可知相机像素至少为40mm/0..05mm=800Pixels,因此选择接近此像素数的1280×1024工业相机(130万象素),具体型号参见 2.4节配置材料表。

  4.2工业镜头的确定

  根据所选相机的COMS感光尺寸大小(1/2)、拍摄的视野大小(40*30mm)及镜头的工作距离,选择定焦镜头,可以满足拍摄要求。另外由于需要进行尺寸测量,因此选择畸变较小的日本Computal工业镜头,具体型号参见 2.4节配置材料表。

  4.3LED光源的确定

  选用国产上等的条形光源组合,具体型号参见 2.4节配置材料表。

  4.4图像处理软件

  系统软件采用深圳创科研发的国产高性能视觉软件开发包CKVision开发,作为金属壳尺寸检测系统的软件,其集成的机器视觉算法可以适用于一维及二维尺寸测量,且测量结果所见即所得。如图2-1

金属壳边1尺寸测量

2-1
五、配置材料表

序号 产品型号 产品描述 数量
1
工业数字相机CK-130M万像素,,USB接口
4
2
工业镜头 日本Computal工业镜头 焦距
4.5-12.5mm 4
3
光源及控制器 白色条形光,亮度0-255级可调