基于机器视觉的背光模组表面瑕疵检测设备研发

摘要

随着工业生产制造工艺水平的逐步提高，人们对产品质量的要求也越来越高。而在背光模组生产过程中，依靠传统人工检测产品的方式，因为受到工人主观意识、工作环境、身体素质等因素的影响，从而造成效率低、漏检率高、劳动强度大等缺点，所以人工检测的方式已经跟不上时代的步伐，并且也无法满足人们对产品高品质的要求。而近年来迅速发展起来的机器视觉技术正好提供了一个提升背光模组质量的突破口。所以为了替代人工检测这一环节，实现快速、精确、高效的背光模组表面瑕疵检测，本文设计了一套基于机器视觉的全自动背光模组表面瑕疵检测设备。
　　该设备功能的实现主要由电控、机构、视觉、软件等几个方面协同完成。在电控功能的实现方面，本文通过对市场上多款PLC进行对比，最终选择西门子S7-300PLC作为电气控制的核心。设备中PLC不仅与各个电气元件相连接，而且还通过串口(RS-232协议)与工控机及机器人相连，并进行实时通讯。实现了软件分析及硬件操作的协同进行，并且保证了设备在高复杂度的工作环境下的正常运行。设备选用爱普生(EPSON)LS3-401S工业机器人，它不仅实现了对检测物料的自动上下料，使设备更加自动化，而且解决了背光模组在检测过程中人为造成的对背光模组的二次污染问题。基于机器视觉技术的应用，设备在视觉方面以工业相机为取像元件，并且辅助以相应的图像处理方案，将原本由人工完成的检测任务交由设备完成，最终实现了真正意义上的背光模组自动化检测。最后本文基于MFC设计了一套操作软件，该软件的功能一方面是实现操作人员对产品生产的实时监控，另一方面是对检测到的数据进行记录分析。
　　测试结果表明：该设备检测速度可达到800片/小时，并且检测精度可以达到0.025mm×0.025mm，漏检率低于2％。

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1 引言

1.1 课题的提出背景及意义

1.2 课题相关领域研究现状

1.3 设备性能指标

1.4 论文章节概况

2 设备总体设计方案的完成

2.1 设备总体方案

2.2 设备硬件的选型与安装

2.3 软件运行环境搭建

2.4 本章小结

3 检测算法的实现

3.1 算法开发工具的介绍

3.2 图像处理算法的总体设计方案

3.3 图像处理算法的实现

3.4 瑕疵分类的实现

3.5 本章小结

4 设备操作软件的实现

4.1 软件开发工具介绍

4.2 设备软件总体方案

4.3 软件功能模块设计及实现

4.4 本章小结

5 系统运行结果分析

5.1 设备硬件运行结果分析

5.2 设备软件运行结果分析

5.3 本章小结

6 结论

6.1 论文总结

6.2 存在的问题和未来工作展望

参考文献

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果

致谢