自动化视觉检测在传感器生产中的应用研究

摘要

工业生产中可能出现多种外观不良，例如:异物附着、划痕刮伤、尺寸偏差等。大批量的流水线生产，存在着不良品混入良品的潜在风险。超声波传感器生产线在两年前引入时，采用的是人工视觉质量检测的方法。人工视觉检测依赖于人的眼睛，而人眼的辨识能力非常有限。随着订单增多，产量压力增大，人工检查缺点凸显:劳动强度大、效率低下、产品质量不稳定等。人工检查已经不能满足快速增长的生产需求。
　　生产工艺中主要在流水线上的三个位置对视觉质量检测要求迫切:(1)注塑的半成品质量;(2)激光焊接焊点质量;(3)成品外观质量。针对这些关键工位的工艺需求，展开研发和设计。
　　本研究所完成的工作包括:(1)需求分析;(2)图像采集、处理分析;(3)研究当前工业市场上的主流自动控制产品和机器视觉产品，确定硬件方案和软件方案;(4)视觉应用编程;(5) PLC编程;(6)测试和评估。
　　本文所设计的自动化视觉检测系统以康耐视智能数码相机为图像获取和处理工具，以气缸、电缸、电磁阀和西门子程序控制器等为控制执行机构，实现了对产品的定位拾取、视觉检验、良品不良品分类等。文中所述的解决方案用于应对上述特定的问题，同时也适于更广泛的应用场合。这种通用的特性，对于拓展机器视觉在自动控制领域和视觉检测领域的应用具有普遍意义上的参考价值。
　　该自动化视觉检测系统引入传感器生产线，相对之前人工目检的方法优势明显:实现实时在线检测和自动剔除不良品，节省生产成本，生产效率显著提高，产品品质稳定性有大幅提升。该系统达到了预期的设计效果，满足了生产部门和质量部门提出的工艺需求。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 机器视觉与自动控制

1．2 自动化视觉检测

1．3 论文选题背景

1．4 论文结构介绍

第二章 机器视觉研究与选型

2．1 机器视觉应用和现状

2．2 机器视觉系统的配置方法

2．3 本章小结

第三章 自动控制研究与选型

3．1 控制器应用和现状

3．2 执行机构应用和现状

3．3 本章小结

第四章 自动化视觉检测系统设计

4．1 自动化生产面临的问题

4．2 需求分析

4．3 自动化视觉检测系统的工作流程

4．4 相机的安装与调试

4．5 本章小结

第五章 自动化视觉检测应用之注塑缺陷检测

5．1 注塑缺陷检测的功能需求

5．2 注塑缺陷检测硬件方案

5．3 注塑缺陷检测视觉软件方案

5．4 注塑缺陷检测自动控制方案

5．5 注塑缺陷检测系统的改进

5．6 注塑缺陷检测系统评估

第六章 自动化视觉检测系统应用之激光焊接焊点检测

6．1 激光焊接焊点检测的功能需求

6．2 激光焊点检测硬件方案

6．3 激光焊点检测系统视觉软件方案

6．4 激光焊点检测系统自动控制方案

6．5 激光焊点检测系统评估

第七章 自动化视觉检测应用之成品外观缺陷检测

7．1 外观缺陷检测的功能需求

7．2 外观缺陷检测硬件方案

7．3 外观缺陷检测系统视觉软件方案

7．4 外观缺陷检测系统自动控制方案

7．5 外观缺陷检测系统的改进

7．6 外观缺陷检测系统评估

第八章 总结和展望

8．1 研究工作的总结

8．2 改进与展望

附件

参考文献

致谢