--過濾設(shè)備的裝配應(yīng)用圖像檢驗系統(tǒng)可使生產(chǎn)流程更加可靠

在過濾系統(tǒng)的生產(chǎn)裝配過程中，精確性是十分重要的。這種精確性包括了零部件焊接的精確性、過濾膜焊接位置的正確性等等。而視覺檢驗系統(tǒng)的應(yīng)用，將可以在生產(chǎn)裝配過程中應(yīng)用圖像處理技術(shù)，保障可靠性與精確性。

在一條新自動化裝配線上，即將完成的是Millipore公司的離心超濾管部件和成套超濾設(shè)備的裝配。過濾系統(tǒng)的各個零部件由裝配線的零件運送機構(gòu)在各個不同工位之間“迎來送往”，直到最終裝配完畢。在裝配線的不同工位處，儲備著過濾裝置的種種零部件,從裝配線開始處的過濾器體直到裝配線尾部的螺紋蓋，一應(yīng)俱全。在裝配線的一些工位中，安裝使用了Gefasoft公司的Cognex視覺檢驗系統(tǒng)，以便把透明的塑料零部件按準(zhǔn)確的方位精確地放置到塑料焊接工裝中，以便在過濾裝置支架印制好后對印刷圖形進行檢驗。

借助于可視化的圖像檢測系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確地識別出塑料件中Coupon濾膜的焊接質(zhì)量是否合格，明確地標(biāo)出有焊接缺陷的部位。
這條生產(chǎn)線上總共應(yīng)用了5套In-Sight 5100型帶有以太網(wǎng)接口的光學(xué)檢驗設(shè)備，在3個不同的檢驗工位上對過濾裝置裝配的正確性進行檢驗。另外，In-Sight-Explorer瀏覽器，一種使用方便、舒適、性能強大的可視化開發(fā)環(huán)境，也充分地發(fā)揮了其優(yōu)勢。利用這一開發(fā)環(huán)境，能夠?qū)φ麄€In-Sight系列的可視化系統(tǒng)進行開發(fā)，并且將其融入到生產(chǎn)過程之中。

在這一開發(fā)環(huán)境中，編制程序也變得非常簡單，即使沒有受過專門訓(xùn)練的人員也能夠使用這一圖形處理系統(tǒng)編寫程序。通過簡單的參數(shù)設(shè)置，即可快捷方便地實現(xiàn)對運行生產(chǎn)流程的匹配、完成新產(chǎn)品認(rèn)證的檢驗程序編制。這在設(shè)備調(diào)試和產(chǎn)品變型的匹配工作中具有非常重要的意義。

圖1 In-Sight圖像檢測系統(tǒng)對過濾器體支架以及支架上的印刷標(biāo)識進行檢測。其檢測內(nèi)容包括：不同的刻線尺寸、數(shù)量數(shù)字以及它們的印刷正確性。
準(zhǔn)確的圖像檢測

在裝配線的第一個檢驗工位處，兩套完全自主供電的圖像處理系統(tǒng)對來自上料工位的超濾器體在塑料焊接工位中的位置、方向是否正確進行檢驗。由于超濾器體的對稱性，因此無需對超濾器體進行機械預(yù)選。兩套智能化的檢測設(shè)備呈90°布置，距被測零部件表面約140mm。檢測軟件對輸送到位的零部件方向和旋轉(zhuǎn)的角度位置是否正確進行檢驗，每30μs攝取一幅檢測圖像。若被測零部件的檢測圖像被評判為合格，則向控制系統(tǒng)發(fā)出一個合格信號，允許繼續(xù)裝配；否則就會把不合格的零部件重新回送的上料斗中。在零部件放置的四種不同可能性中，放置合格所占的比例只有25％。盡管如此，攝像機很高的圖像拍攝速度結(jié)合很高的供料速度仍然保證了裝配線上有充足的過濾器體可供裝配。另外，該設(shè)備還能夠通過數(shù)字化的接口自動地完成零部件檢驗程序的轉(zhuǎn)換。

在下一檢驗工位中，兩套平行的檢測系統(tǒng)對焊接夾具中塑料件與濾膜的焊接狀況進行檢測。這些自主供電的圖像處理系統(tǒng)對塑料焊接件的不同質(zhì)量指標(biāo)進行檢測。其中，各焊接件之間的距離和各自的尺寸都以夾具為參考基準(zhǔn)精確地檢測計算出來。在檢測圖像中，焊接的濾膜呈白色，作為整體予以識別、確認(rèn)出來；并對其膨脹量進行了準(zhǔn)確的檢測。In-Sight系統(tǒng)能夠根據(jù)完整的環(huán)繞灰色線條判斷塑料殼體中Coupon濾膜的焊接質(zhì)量。濾膜上的污垢或者空洞能夠在燈光照明下顯示得一清二楚。

另外一套圖像檢驗系統(tǒng)是對最后的過濾器體支架以及支架上的印刷標(biāo)識進行檢測的。其檢測的內(nèi)容包括：不同的刻線尺寸、數(shù)量數(shù)字以及它們的印刷正確性。這一工位的圖像檢驗系統(tǒng)與被測零部件的距離為240mm，并與零件被測表面垂直。該系統(tǒng)具有自動尋找目標(biāo)的功能，能夠識別出被測零件并在圖像中確定其位置。它還能精確地檢測刻度與過濾器體之間的相對尺寸，能夠?qū)Ω鳁l刻度線的數(shù)字標(biāo)記正確性進行檢測。同時，它也對過濾器類型的標(biāo)記、文字標(biāo)識的正確性進行檢測。

小結(jié)

在文字標(biāo)識的檢驗過程中，要用到當(dāng)前零部件的標(biāo)識文字、標(biāo)識樣板。最后，這一檢測系統(tǒng)利用頻率圖來表示濾膜的焊接位置正確性如何。若頻率圖表示的結(jié)果不夠理想，則In-Sight系統(tǒng)對焊縫處白色背景進行調(diào)整。檢測的灰色線條可在白色（255）至黑色（0）之間進行調(diào)節(jié)。若檢測的結(jié)果小于規(guī)定的界限值（通常為120）時，則被評判為合格件。(end)