一、 系統(tǒng)需求
1、檢測(cè)彈簧的長(zhǎng)度，精度0.10mm。
2、彈簧的尺寸20mm-50mm，檢測(cè)速度：30-60個(gè)/分鐘
二、 系統(tǒng)功能：
1、能夠?qū)崟r(shí)顯示各彈簧的長(zhǎng)度數(shù)據(jù)。
2、能統(tǒng)計(jì)檢測(cè)數(shù)量，產(chǎn)品合格率統(tǒng)計(jì)，可用多種圖形直觀顯示出來(lái)，以方便質(zhì)量控制。
3、檢測(cè)速度快，可以根據(jù)被檢測(cè)產(chǎn)品的要求調(diào)整檢測(cè)速度?？蛇_(dá)到200ms/個(gè)。
4、可存儲(chǔ)超過100種不同型號(hào)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)樣本，操作簡(jiǎn)單。
5、不良品報(bào)警信號(hào)輸出。
三、 檢測(cè)功能實(shí)現(xiàn)
我們采用加拿大DALSA Coreco集團(tuán)IPD高性能多相機(jī)VA40機(jī)器視覺檢測(cè)系
統(tǒng)，該系統(tǒng)自帶有功能強(qiáng)大的iNspect和Sherlock兩種軟件。在這套方案中我們采用Sherlcok進(jìn)行檢測(cè)。
圖1：相機(jī)在背光下拍攝的彈簧圖片
此時(shí)的圖像是未經(jīng)過軟件處理的原始圖像，可以看到彈簧在背光照明下外形非常清晰。這為準(zhǔn)確檢測(cè)提供可靠的基礎(chǔ) 。
我們對(duì)彈簧檢測(cè)做了大量的實(shí)驗(yàn)，下面分別對(duì)不同位置的彈簧，不同彎曲度的彈簧如何檢測(cè)進(jìn)行了介紹。
1、 對(duì)不同位置的彈簧進(jìn)行檢測(cè)
圖2：彈簧在水平位置時(shí)的檢測(cè)圖片
注：將檢測(cè)圖片調(diào)整到150%可以看到清晰的檢測(cè)截圖
由于彈簧本身可能存在一定的彎曲，所以我們采用彈簧質(zhì)心附近的8條線段來(lái)測(cè)量彈簧的長(zhǎng)度。檢測(cè)時(shí)間和檢測(cè)數(shù)據(jù)如圖標(biāo)示。從圖中看到，檢測(cè)時(shí)間（Run total）為180ms。檢測(cè)的距離分別是0000到0007對(duì)應(yīng)的289.86到290.36。注意：測(cè)的數(shù)據(jù)此時(shí)顯示的只是像素的個(gè)數(shù)，并非實(shí)際距離。要得到實(shí)際距離只需添加一個(gè)像素對(duì)應(yīng)實(shí)際距離的校正值即可。這個(gè)校正值根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的視野（FOV）大小便可算出。
實(shí)際流水線上彈簧的位置可能有偏轉(zhuǎn)，發(fā)生偏轉(zhuǎn)的彈簧通過定位仍能正確檢測(cè)。如圖：
圖3：彈簧向左偏轉(zhuǎn)時(shí)的檢測(cè)圖片
圖4：彈簧向右偏轉(zhuǎn)時(shí)的檢測(cè)圖片
2、對(duì)不同彎曲度的彈簧進(jìn)行檢測(cè)
圖5：彈簧向下彎曲時(shí)的檢測(cè)圖片
圖6：彈簧向上彎曲時(shí)的檢測(cè)圖片
我們采用的是黑白相機(jī)拍攝，而且采用藍(lán)色背光照射，對(duì)于彈簧樣品中存在某些顏色偏金黃色，某些偏銀白色，某些顏色較亮，有某些顏色較暗，都能采集到清晰的圖像進(jìn)行檢測(cè)。
我們還可以通過編寫VB用戶界面提供簡(jiǎn)捷、個(gè)性化的操作界面，方便操作員操作。通過個(gè)性化的界面對(duì)檢測(cè)進(jìn)行控制和監(jiān)視，如圖：
圖7：用戶界面示例
上面編寫的用戶界面只是示例，實(shí)際操作界面可以根據(jù)客戶的需求做出相應(yīng)的調(diào)整和優(yōu)化。
從以上的圖中可以看出本套系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)：準(zhǔn)確、快速，操作簡(jiǎn)捷。加拿大DALSA Coreco公司提供的Sherlock軟件能實(shí)現(xiàn)亞像素的識(shí)別，通過采用定位和模式匹配等算法，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)。圖中我們還可以看出檢測(cè)1個(gè)產(chǎn)品的時(shí)間(即圖片上的Run Total)在180ms左右（1秒=1000ms），真正做到了快速檢測(cè)，從而能夠極大的提高檢測(cè)效率
四、 硬件組成
我們選用加拿大DALSA Coreco公司IPD的 VA40高性能視覺檢測(cè)儀，它檢測(cè)速度快,非常適合大量生產(chǎn)的產(chǎn)品在線檢測(cè)。
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名稱 |
參數(shù) |
數(shù)量 |
|
Camera/相機(jī) |
30萬(wàn)像素 |
1 |
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Lens/鏡頭 |
16mm |
1 |
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lighting/光源 |
藍(lán)色背光 |
1 |
|
Cable/連接線 |
1.5m |
1 |
|
Hardware/硬件 |
VA40 |
1 |
注：1、一套系統(tǒng)配1個(gè)相機(jī)、1個(gè)鏡頭、1個(gè)光源及1個(gè)光源電源
五、 軟件模塊
軟件模塊采用了DALSA Coreco公司IPD的Sherlock智能視覺處理軟件。
特 點(diǎn)：
●應(yīng)用調(diào)試只需在操作界面上完成，無(wú)須傳統(tǒng)的程序調(diào)試帶有大量可選擇的高性能機(jī)器視覺運(yùn)算和算法，包括圖像處理運(yùn)算、幾何運(yùn)算、測(cè)量和分析。
●全面的功能齊全的圖形化用戶界面可用于快速原型開發(fā)和建立視覺解決方案。
●靈活的界面允許您根據(jù)需要定制操作員界面OPC兼容接口允許與其他自動(dòng)化/控制應(yīng)用的數(shù)據(jù)共享。
●內(nèi)容詳細(xì)的調(diào)試和幫助支持
整個(gè)Sherlock系列軟件都采用了相同直觀的界面，因此當(dāng)您添加組件或產(chǎn)品升級(jí)時(shí)，無(wú)須額外培訓(xùn)。使用圖形界面可以快速配置應(yīng)用，無(wú)需編寫任何代碼。只需點(diǎn)擊一系系列運(yùn)算符即可開發(fā)強(qiáng)大的視覺應(yīng)用。
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