--過(guò)濾設(shè)備的裝配應(yīng)用圖像檢驗(yàn)系統(tǒng)可使生產(chǎn)流程更加可靠

在過(guò)濾系統(tǒng)的生產(chǎn)裝配過(guò)程中，精確性是十分重要的。這種精確性包括了零部件焊接的精確性、過(guò)濾膜焊接位置的正確性等等。而視覺(jué)檢驗(yàn)系統(tǒng)的應(yīng)用，將可以在生產(chǎn)裝配過(guò)程中應(yīng)用圖像處理技術(shù)，保障可靠性與精確性。

在一條新自動(dòng)化裝配線上，即將完成的是Millipore公司的離心超濾管部件和成套超濾設(shè)備的裝配。過(guò)濾系統(tǒng)的各個(gè)零部件由裝配線的零件運(yùn)送機(jī)構(gòu)在各個(gè)不同工位之間“迎來(lái)送往”，直到最終裝配完畢。在裝配線的不同工位處，儲(chǔ)備著過(guò)濾裝置的種種零部件,從裝配線開(kāi)始處的過(guò)濾器體直到裝配線尾部的螺紋蓋，一應(yīng)俱全。在裝配線的一些工位中，安裝使用了Gefasoft公司的Cognex視覺(jué)檢驗(yàn)系統(tǒng)，以便把透明的塑料零部件按準(zhǔn)確的方位精確地放置到塑料焊接工裝中，以便在過(guò)濾裝置支架印制好后對(duì)印刷圖形進(jìn)行檢驗(yàn)。

借助于可視化的圖像檢測(cè)系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確地識(shí)別出塑料件中Coupon濾膜的焊接質(zhì)量是否合格，明確地標(biāo)出有焊接缺陷的部位。
這條生產(chǎn)線上總共應(yīng)用了5套In-Sight 5100型帶有以太網(wǎng)接口的光學(xué)檢驗(yàn)設(shè)備，在3個(gè)不同的檢驗(yàn)工位上對(duì)過(guò)濾裝置裝配的正確性進(jìn)行檢驗(yàn)。另外，In-Sight-Explorer瀏覽器，一種使用方便、舒適、性能強(qiáng)大的可視化開(kāi)發(fā)環(huán)境，也充分地發(fā)揮了其優(yōu)勢(shì)。利用這一開(kāi)發(fā)環(huán)境，能夠?qū)φ麄€(gè)In-Sight系列的可視化系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，并且將其融入到生產(chǎn)過(guò)程之中。

在這一開(kāi)發(fā)環(huán)境中，編制程序也變得非常簡(jiǎn)單，即使沒(méi)有受過(guò)專(zhuān)門(mén)訓(xùn)練的人員也能夠使用這一圖形處理系統(tǒng)編寫(xiě)程序。通過(guò)簡(jiǎn)單的參數(shù)設(shè)置，即可快捷方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行生產(chǎn)流程的匹配、完成新產(chǎn)品認(rèn)證的檢驗(yàn)程序編制。這在設(shè)備調(diào)試和產(chǎn)品變型的匹配工作中具有非常重要的意義。

圖1 In-Sight圖像檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)過(guò)濾器體支架以及支架上的印刷標(biāo)識(shí)進(jìn)行檢測(cè)。其檢測(cè)內(nèi)容包括：不同的刻線尺寸、數(shù)量數(shù)字以及它們的印刷正確性。
準(zhǔn)確的圖像檢測(cè)

在裝配線的第一個(gè)檢驗(yàn)工位處，兩套完全自主供電的圖像處理系統(tǒng)對(duì)來(lái)自上料工位的超濾器體在塑料焊接工位中的位置、方向是否正確進(jìn)行檢驗(yàn)。由于超濾器體的對(duì)稱(chēng)性，因此無(wú)需對(duì)超濾器體進(jìn)行機(jī)械預(yù)選。兩套智能化的檢測(cè)設(shè)備呈90°布置，距被測(cè)零部件表面約140mm。檢測(cè)軟件對(duì)輸送到位的零部件方向和旋轉(zhuǎn)的角度位置是否正確進(jìn)行檢驗(yàn)，每30μs攝取一幅檢測(cè)圖像。若被測(cè)零部件的檢測(cè)圖像被評(píng)判為合格，則向控制系統(tǒng)發(fā)出一個(gè)合格信號(hào)，允許繼續(xù)裝配；否則就會(huì)把不合格的零部件重新回送的上料斗中。在零部件放置的四種不同可能性中，放置合格所占的比例只有25％。盡管如此，攝像機(jī)很高的圖像拍攝速度結(jié)合很高的供料速度仍然保證了裝配線上有充足的過(guò)濾器體可供裝配。另外，該設(shè)備還能夠通過(guò)數(shù)字化的接口自動(dòng)地完成零部件檢驗(yàn)程序的轉(zhuǎn)換。

在下一檢驗(yàn)工位中，兩套平行的檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)焊接夾具中塑料件與濾膜的焊接狀況進(jìn)行檢測(cè)。這些自主供電的圖像處理系統(tǒng)對(duì)塑料焊接件的不同質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。其中，各焊接件之間的距離和各自的尺寸都以?shī)A具為參考基準(zhǔn)精確地檢測(cè)計(jì)算出來(lái)。在檢測(cè)圖像中，焊接的濾膜呈白色，作為整體予以識(shí)別、確認(rèn)出來(lái)；并對(duì)其膨脹量進(jìn)行了準(zhǔn)確的檢測(cè)。In-Sight系統(tǒng)能夠根據(jù)完整的環(huán)繞灰色線條判斷塑料殼體中Coupon濾膜的焊接質(zhì)量。濾膜上的污垢或者空洞能夠在燈光照明下顯示得一清二楚。

另外一套圖像檢驗(yàn)系統(tǒng)是對(duì)最后的過(guò)濾器體支架以及支架上的印刷標(biāo)識(shí)進(jìn)行檢測(cè)的。其檢測(cè)的內(nèi)容包括：不同的刻線尺寸、數(shù)量數(shù)字以及它們的印刷正確性。這一工位的圖像檢驗(yàn)系統(tǒng)與被測(cè)零部件的距離為240mm，并與零件被測(cè)表面垂直。該系統(tǒng)具有自動(dòng)尋找目標(biāo)的功能，能夠識(shí)別出被測(cè)零件并在圖像中確定其位置。它還能精確地檢測(cè)刻度與過(guò)濾器體之間的相對(duì)尺寸，能夠?qū)Ω鳁l刻度線的數(shù)字標(biāo)記正確性進(jìn)行檢測(cè)。同時(shí)，它也對(duì)過(guò)濾器類(lèi)型的標(biāo)記、文字標(biāo)識(shí)的正確性進(jìn)行檢測(cè)。

小結(jié)

在文字標(biāo)識(shí)的檢驗(yàn)過(guò)程中，要用到當(dāng)前零部件的標(biāo)識(shí)文字、標(biāo)識(shí)樣板。最后，這一檢測(cè)系統(tǒng)利用頻率圖來(lái)表示濾膜的焊接位置正確性如何。若頻率圖表示的結(jié)果不夠理想，則In-Sight系統(tǒng)對(duì)焊縫處白色背景進(jìn)行調(diào)整。檢測(cè)的灰色線條可在白色（255）至黑色（0）之間進(jìn)行調(diào)節(jié)。若檢測(cè)的結(jié)果小于規(guī)定的界限值（通常為120）時(shí)，則被評(píng)判為合格件。(end)