不锈钢餐具的镜面、航空航天铝合金部件的电镀表层、3C产品的金属中框等等,这种精密制造领域中经常出现的高反光工件,已经成为工件质量管控的难点。传统视觉检测方案在反光干扰下难以精准成像。创视系列视觉集成方案凭借光学创新与算法突破,让高反光工件表面0.01mm的缺陷都无所遁形。

高反光工件质检难题

1.镜面反射影响成像质检

各种常见的五金材质中,不锈钢、铝合金等材质表面反射率超过80%,采用普通光源照射,最终成像中光斑明显,缺陷基本被隐藏,各种传统视觉检测方案对镜面抛光件的缺陷检测率只有65%左右。

2.复杂曲面成像畸变 

光线照射到产品表面,光线反角度会随着曲面变化,采用普通镜头容易导致成像畸形。长度、深度等关键数据测量失真。

3.不同工艺提高检测难度 

在各种精密零部件生产中,一个产品上可能涉及电镀、拉丝、镀膜等十余种工艺,都可能导致工件表面反光严重。不同的工艺带来的反光特性也存在明显差异,人工目检漏检率高达30%,而普通视觉检测算法同样难以精准识别。

高反光工件质检升级

随着消费电子、汽车制造、航空航天等行业的品质升级,高反光工件的检测标准已从“表面无明显缺陷”提升至“微米级精度管控”:

视觉光源 

同轴光源 

通过分光镜使光线沿镜头光轴垂直入射工件表面,避免入射角导致的镜面反射。使用同轴光源可以将反光区域压缩至5%以下,各种划痕、沙眼等缺陷检测准确率超过92%。 

结构光与偏振技术 

结构光投射特定图案到工件表面,通过畸变图案解析曲面三维信息,可精准测量凹凸缺陷的深度与形状。偏振光滤镜则能过滤镜面反射光,保留漫反射光中的缺陷信息。 

多光谱光源

不同材质对光谱的反射特性不同,创视自动化自研的系列多光谱光源,集成可见光、红外光、紫外光光源,通过软件控制自动切换,满足电镀层、镀膜层等多层工艺检测需求。

光学成像

高像素工业相机 

创视系列视觉集成方案中,通常采用500万像素以上的工业相机,可以直接捕捉0.01mm大小的缺陷,配合全局快门技术,即使飞拍状态下,也能清晰成像,避免拖影导致的检测误差。 

远心镜头 

使用远心镜头,通过平行光路可以将畸变率控制在1%以内,适合各种高精度尺寸测量。检测环形高反光工件时,普通镜头的边缘畸变误差可达0.3mm,而远心镜头将误差压缩至0.02mm。

检测算法

采用创视自动化视觉集成方案,可以实现从图像采集到缺陷判定的全流程自动化检测。 

智能成像系统 

自动调节光源亮度、相机曝光参数,适应不同反光特性的工件。检测电镀件时自动降低光源功率,避免过曝;检测亚光面时增强光源强度,提升缺陷对比度。 

动态阈值分割算法 

针对高反光表面的亮度不均匀问题,创视工业视觉软件可以根据局部区域的亮度特征自动调整检测阈值,避免因全局阈值设定导致的缺陷漏检。某卫浴五金厂采用创视工业视觉软件后,对抛光件的划痕检测率从85%提升至97%。 

深度学习算法 

通过算法对打亮高反光工件的缺陷样品训练,可以自动提取缺陷特征,对复杂反光表面的缺陷识别准确率可达99.5%,相较于传统算法准确率可以提升20%以上。 

三维重建与缺陷量化 

根据高反光样品特征采用结构光或激光扫描的三维重建技术,可生成工件表面的点云模型,精准测量缺陷的三维参数。

应用场景

汽车制造

针对汽车从轮毂到电池壳体,基本能够实现全产业检测。检测内容包括铝合金轮毂表面氧化膜缺陷、电池壳体电镀层针孔、反光标识套印精度等。

某新能源厂商引入创视视觉集成方案之后,轮毂良品率从92%直接提升到99.5%以上,电池壳体漏检率从8%降低至0.3%,每年节约成本超过500万。

3C电子

能够完成从金属中框和各种精密部件质量检测,包括能手机金属中框镀膜划痕、笔记本电脑铰链电镀层气泡、摄像头镜片反光面杂质检测。

某手机厂商引入创视视觉集成方案之后,缺陷检测效率提升4000%,人工成本降低60%。

航空航天

针对各种高反光合金部件,从发动机叶片涂层裂纹、航空铝合金结构件微小凹坑到钛合金部件抛光面粗糙度检测。

用上创视视觉集成方案,基本实现0.02mm级裂纹的100%检测,检测周期从三天直接缩减到2小时。

针对高反光工件,从人工检测到机器视觉在光学与算法中的技术突破,创视自动化视觉集成方案实现传统制造和智能工厂的链接,每个微米级缺陷全部无所遁形。

转自:创视自动化

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