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视觉检测在自动化应用中的一些困惑探讨-测量篇

2016-11-18 14:53:00来源:太平洋安防网已被 人阅读

内容摘要:视觉检测最早被应用在工业上的一个很典型的方向就是测量,视觉测量属于非接触式测量。它的工作原理是通过相机采集结构光在被测工件表面的不同反光效果的图像,经过软件分析处理,得到工件的尺寸信息。这种测量方式相比较之前用卡尺、千分尺、塞规、三坐..,下面将为大家详细介绍“”的相关内容。
  视觉检测最早被应用在工业上的一个很典型的方向就是测量,视觉测量属于非接触式测量。它的工作原理是通过相机采集结构光在被测工件表面的不同反光效果的图像,经过软件分析处理,得到工件的尺寸信息。这种测量方式相比较之前用卡尺、千分尺、塞规、三坐标等接触式测量可以说有了质的提升,因为它直观解决了三个接触式测量无法规避的核心问题:工件变形伤损、人员的操作能力、多目标同时检测的效率。

很多工件表面是高光洁度的,轻微的工具接触测量都有可能对工件的表面产生破坏;很多工件因为材质或结构的因素,在轻微的外力下会产生形变,这样基本没办法实现高精度的测量;无论是用卡尺、千分尺等测量工具的时候,对测量人员规范的使用这些量具都是有一定要求的,不能规范操作就会产生测量本身的误差,尤其是需要人为读数的量具,结果偏差就会更大。一般工件都会有多个尺寸需要测量,如果用接触式的方式来操作,由于每次只能测量一个尺寸,这样就导致在测量过程中需要做很多重复性工作,很大程度上降低了检测效率。

接触式测量诸多受限的问题影响着工业测量的精度和效率。工业自动化迅猛发展的今天,如何尽量的减少人为因素对产品品质稳定的影响是每个制造型企业都无法回避的问题。机器视觉在测量领域的应用正好在很有成效的解决这些问题。契合自动化产线,通过影像处理的方式对产品进行精密高效的测量、分拣、并连接前后端自动化工作站完美的实现从加工、检测、筛选、定位、装配、包装、入库等一系列的工作环节。

目前国内工业制造型企业生产模式和生产设备的状态参差不齐,各个企业对产品在不同生产阶段都有着不同的测量要求,机器视觉在测量上国内目前都以专门的工站设备或实验室台式的仪器产品为主。实验室台式的测量仪器都是固定的标准产品、只能静态测量,且对拍摄的视场有固定的匹配限制,专门在产线上的工站式测量设备大多是根据不同企业的定向检测需求做的非标化定制开发,针对性强,可动态工作,但这种设备往往由于企业产品的升级或改型而无法继续使用,会造成比较大的资源浪费。因此如何能将视觉测量和工业自动化标准设备在产线上结合起来是一个比较重要的解决问题的方向。

我们知道目前机器视觉做测量的视觉硬件主要是远心镜头+平行光源的组合模式,因为它能在几乎没有畸变的状态下最精确的提取到图像纵深的轮廓线,且在工作过程中精度结果不会受到外界环境光线亮暗变化、产线工作高频振动、工件在流水线上没有定位的影响。能满足这些非常现实的使用要求本身就说明了这种硬件组合的无可替代性。但为什么这样的组合方式却没有很好的跟成熟的机械运动手臂搭配起来达到一个理想的使用效果呢?其中最主要的原因是因为目前远心镜头和平行光的产品体积比较大,主要是长度很长,加上圆柱形的轮廓不好装夹定位光轴,如果光轴调整不便使用起来就会非常的麻烦。这些原因综合起来使得机械手+光学系统在产线的灵活配置变得不太现实。


针对这个问题,BTOS在产品开发上做了针对性的技术突破,开发了BT-ZF系列双远心镜头和平行光源产品,他们比常规的远心产品,外形长度上减小了50%以上,而且可以多种定位安装,只需要锁紧螺丝,无需制作卡箍或其他机构定位,相机接口引入了新的空转机构,方便在安装好镜头以后调整图像的角度和方向,大大优化了使用的便捷性。
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