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- UID
- 1029342
- 性别
- 男
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视觉应用的开发
在原型阶段，Invotec的工程师与客户工程师在数学上定义每一类型的缺陷，同时开发照明和视觉工具以便持续识别缺陷。他们决定需要多项检查过程来鉴别产品质量。“在寻找区域缺陷，例如内含物和薄的斑点，系统会采用两个直方图来寻找高对比度的区域。”Invotec管理工程师Mike Updike说。一个直方图用来寻找暗的区域，另一个直方图用来寻找亮的区域。如果没有发现这样的区域，我们就确定这片地方没有缺陷。如果发现了一个高对比度的区域，无论是暗点或是亮点，应用一个区域工具寻找潜在的缺陷。这个区域工具用直方图中的信息更好地识别了缺陷的尺寸。一旦受检区域被区域工具锁定后，另外一个直方图工具和缺陷检查工具组就会被直接应用，来检查潜在的缺陷。后面两个工具组的结果是一个对比等级、缺陷尺寸和缺陷位置。用这三个值与预设的拒绝阈值进行比较。
当寻找边缘缺陷的时候，摄影机在一个极小的区域应用十个与薄膜材料边缘垂直的边缘工具，每一个工具导出一个边缘位置的可读数值。薄膜材料在摄影机下穿过的时候，摄影机得到了这些读数的平均值，来找到边缘。为了找到边缘缺陷，每一个独立的读数都要与平均值对比，如果它们比预置的限制变动值还要大，那么该区域就被定义为缺陷。系统的缺陷变动值有对比限制、亮度、大小限制、亮度、对比限制，暗度、大小限制，暗度、边缘方差正极限以及边缘方差负极限。
Invotec采用先进照明红色背光来照亮薄膜以便成像。该光线波长为660纳米，光强为0.550mw/cm2，在检测过程中提供了薄膜良好的对比度和着色度。两个视觉系统在提供必要的检测分辨率的同时覆盖了薄膜带的宽度。第一个嵌入该设置的视觉系统是Insight 5403，分辨率为1600*1200像素，这一分辨率使该设备能够精确检测几乎百分之六十的薄膜宽度。Invotec增加了一个Cognex Insight 5603视觉系统来与Insight 5403组合，以覆盖薄膜的全部宽度。Insight 5603与Insight 5403有相同的分辨率，但是它的处理器速度几乎是后者的两倍。两台Insight 5603已被嵌入同一台系统，以缩短运行周期。
图2、由视觉系统截取的典型的缺陷在生产环境中
Invotec开发出一款手动载入和驱动的原型设备，这是应用于生产环境中的第一步。这台设备用两条直径一英尺的小棒固定薄膜，这些小棒的间距让监测的部分受到较小的张力。前一根小棒是手动旋转的，以便使薄膜对准摄像机，后面的旋转轮具有相当高的旋转摩擦力。在后面的旋转轮旋转之前，可以为轻微伸展的薄膜增加一些伸展力。
图3、完整的机械视觉设备在使该应用完全适应产品还面临巨大的挑战，即薄膜如何在视觉系统中移动并在固定锭上伸展。在薄膜伸展的时候，视觉感应装置下区域的薄膜厚度会发生改变。Invotec的工程师意识到，要得到可重复操作的检查结果，补偿这一厚度变化很重要。他们通过将摄像机下的画面分为三个与薄膜带运动方向平行的附属区域，实现了这一目标。
当薄膜的一个部分移动到第一次区域，视觉系统就会对该区域实施一次检查，同时测量背景的平均亮度，当这一区域移入下一次区域，视觉系统的输入数据就会做相应调整以补偿背景亮度，同时拍下另一幅照片。这幅照片中同样会计算平均亮度，当这一区域在移入下一子区域时，输入数据也会做同样调整。结果是，无论薄膜如何移动，或是被伸展，视觉系统都能提供连续的检查结果。 |
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