选择符合检测规格的设备

导入视觉系统前需要确认的主要项目

  1. 选择检测所需的设备
    选择符合检测规格的设备。
    相机/控制器/光源/镜头/显示器
  2. 检测判断
    利用实际工件和实机进行试验。
    OK、NG品的限度样本/检测效率/
    确认Must、Want/品种数
  3. 选择安装方法、安装地点
    研究具体的安装地点。
    移动中/停止中/周围环境/环境光/振动等
  4. 实现自动化的控制方法
    确认对视觉系统的输入输出控制。
    拍摄时间点/判定结果输出/PLC控制/数据输出
  5. 现场测试
    根据需要,在实际生产线上进行验证。
    设定微调/统计分析/输入输出控制确认
  6. 操作方法解说
    说明基本设定方法。
    公差设定/敏感度调整/检测设定变更/品种注册

检测判断 ~明确能否进行实际检测~

检测判断所需的准备

准备几个良品、不良品样品

要确认能否用视觉系统进行检测,用良品、不良品限度样本做实验,是有效的手段。
准备多个限度样本,能够使实验结果更接近生产线的实际情况。

良品 / 不良品

“MUST”、“WANT”的分级

根据检测内容,将必须要检测的项目归为“MUST”类,将希望能够检测的项目归为“WANT”类,对能否检测进行明确分级。

[ 良品 ][ 不良品(MUST) : 缺陷 / 毛刺 / 变形 / 白色瑕疵 ][ 不良品(WANT) : 缺陷(小) / 毛刺(小) / 变形(小) / 白色瑕疵(小)]

如果能对“MUST”和“WANT”界定更具体的数值范围差异,就能更加方便地判断视觉系统能否检测的稳定性。例如,用100万像素的相机,以25 mm视野检测大小为20 mm的对象时,1个像素就是0.025 mm。将1个像素视作最小单位,则根据该条件,理论上的检测临界,就是0.025 mm。但实际检测会受到各类环境条件的影响,因此,考虑检测临界时,必须留出一定的余地。

例如,对上述示例而言,若“MUST”的缺陷深度为0.5 mm,相当于20个像素的变化,在检测临界内,判断为可以检测。如果“WANT”的缺陷深度为0.05 mm,相当于2个像素的变化,可推测该缺陷为无法断言能否检测的临界点。

缺陷“MUST”・・・0.5 mm → 可以检测!

缺陷“WANT”・・・0.05 mm → 检测临界

判定公差与余量的确认

要判断能否检测的稳定性,准确的方法,是根据多个良品和不良品的检测值统计数据,进行判断。下面的图表,是CV系列视觉系统,利用统计分析功能,对256个检测工件得出的测量结果。超出上限界线的目标物,将被检测为NG。通过上限值的设定,就能够知道将多少范围内工件,检测为不良品。

进行留有余量的公差(上限)设定时

检测值的平均值约为6.3,红圈代表“MUST”的不良品,完全超出了上限。
蓝圈、绿圈代表“WANT”的不良品,上限为17.0时,最多可以检测到蓝圈的NG。
在该设定下,无法检测出绿圈的“WANT”不良品,但也不会对良品进行误检。

上限值:17 > 良品数:250

将上限值从17收紧到11后,良品数将从250个减少到244个,成品率随之降低。

进行能够同时检测“WANT”不良品的临界设定时

要检测“WANT”不良品的绿圈时,会与良品波动的最大值发生重叠,若继续降低上限,就会导致将良品误检为不良品的频率升高。
在该例中,可以知道绿圈的不良品是与良品的重叠界限。

上限值:11 > 良品数:244

单件产品生产时间和视觉系统时间1

使用视觉系统进行检测时,必须要针对视觉系统的处理速度进行考量。全新的视觉系统可进行超高速处理,根据检测内容的不同,可实现每秒100个的检测。但视觉系统时间在很大程度上受到相机像素数、处理内容、处理项目数等条件的影响,确认视觉系统的处理速度和检测生产线的单件产品生产时间很重要。

视觉系统的处理流程是?

视觉系统的检测流程,如下所示。

[ 触发输入 > 拍摄、传输 > 视觉系统 > 判定输出 > 控制 ] [ 视觉系统的处理速度 拍摄及传输时间:数ms至数十ms / 视觉系统:数ms至数百ms ] [ 换算成检测效率 数百个/分钟至数千个/分钟 ]

单件产品生产时间和视觉系统时间2

根据所用相机的像素数,可检测的最小分辨率会发生变化。相机的像素数越多,分辨率越高,但处理时间也越长。在下面的示例中,分别用31万像素、200万像素、500万像素相机,对容器上的黑点进行检测。对各相机拍摄的相同视野二值化像素数进行比较,发现检测像素数存在巨大差距,像素越高,检测越细致。反之,像素越高,处理时间也越长。

2432*2050 / 1600*1200 / 640*480

*下面是处理时间、像素数的典型示例。处理时间,就是最短触发间隔。

31万像素图像 3像素 7ms / 200万像素图像 23像素 32ms / 500万像素图像 55像素 64ms

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