高精度机器视觉系统在工业检测领域的应用

高精度机器视觉系统在工业检测领域的应用

机器视觉技术在中国工业产品质量检测领域的应用已经越来越广泛，尤其是在产品的尺寸测量与外观缺陷检测上，这一技术已经挑起了大梁。

所谓"机器视觉"，就是利用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统相当于人类的眼睛，"眼睛"通过把"看"到的影像传送到控制芯片，然后通过控制程序来进行事态的判断。一个典型的机器视觉系统包括：光源、镜头、相机、图像处理单元（或图像捕获卡）、图像处理软件、监视器、通讯/输入输出单元等。

机器视觉系统的检测精度高，可以快速获取大量信息且自动处理，因此，这一技术在工业检测领域的应用十分广泛。针对传统的人工密集型检测模式，机器视觉系统可代替大量的检测工人，将"人眼+简单工具"的检测模式升级为高精度快速的自动检测结果。

作为国内知名的非标定制检测设备供应商，北京领邦仪器技术有限公司将这一技术娴熟运用在工业产品生产线上，对大批量产品的尺寸进行精确测量、对其外观缺陷进行检验甄别，将合格品和不合格品严格区分。

领邦仪器在机器视觉技术的应用领域取得了一系列重要成果，研发出众多的检测仪器及解决方案，以下仅举几例佐证：

1、钕铁硼永磁产品综合检测设备：专门检测各类小型钕铁硼磁性材料的尺寸及外观（注：钕铁硼材料为稀土材料的重要一类，其应用方向之一，便是用于制造种类众多的磁性导体，包括多种手机零部件材料，如扬声器、受话器、听筒、震动马达、手机摄像头、耳机等）。该设备采用机器视觉技术，快速测量钕铁硼工件的尺寸、检测其外观缺陷，并将合格品与不合格品分类输出。目前一台这样的设备可以替代10到20名质检工人，且维护费用极低。

另外，这一检测设备经过简单调整后，还可普遍适用于小型零件以及片状工件的尺寸及外观的综合检测。对钕铁硼材料及其他片状材料的制造厂家来讲，这一设备对其产品线的质量检测带来了福音，是一个填补行业性空白的高端设备。

2、硬质合金刀片/棒材快速检测方案：这两个方案均应用机器视觉技术，快速检测合金刀片的尺寸公差和形位公差、多种型号棒材的尺寸和外观，并进行自动分选和包装。设备整体没有易损件，维修成本极低。

3、纺织机械轴承快速分选设备：由外壳测量分选设备和心轴测量分选设备组成，运用机器视觉技术和非接触式光学测量，快速检测上罗拉轴承的外壳和心轴，并自动分选。外壳部分主要运用了三点测径法原理，来实现内径尺寸和形位公差的测试；心轴部分主要应用了阴影投射原理测试，来实现尺寸和形位公差的测试。

4、铁路轮对尺寸自动检测设备：领邦仪器研发的铁路轮对自动检测设备针对多种规格的火车轮对进行尺寸参数的测量。该产品应用了机器视觉、激光三角法测距、运动控制等多项先进技术，具有精度高、可靠性高、易于操作的特点。其技术指标远高于铁道部相关标准。

5、气门尺寸自动检测设备：本方案采用机器视觉技术路线，运用阴影投射原理测试气门轴向各截面的尺寸。光幕传感器沿气门轴向运动，通过扫描气门外形，获得气门轴向及径向尺寸；使气门转动，可通过光幕传感器获得径向跳动数据；并自动判定是否合格。

6、枪弹快速检测设备：此设备为国防单位专用，综合体现了领邦在机器视觉技术运用领域的娴熟程度：利用机器视觉和激光测试技术，可自动快速地检测弹壳的尺寸与外观缺陷，检测指标有16个小项，全部综合在一台设备里进行，检测效率每分钟达到65个，并能自动分装合格品和不合格品。

领邦仪器在机器视觉领域的应用还有其他更多，正是因为综合运用了机器视觉、电子软件、虚拟仪器等技术，让领邦仪器在创新研发上呈现出多样化的特点，检测领域除尺寸外观外，还涉及力学、电学、温度、声学振动、密封性等众多方面。

目前，以领邦仪器为代表的检测设备供应商，正将机器视觉技术广泛应用于制造业各类产品的生产检测上，尤其在尺寸测量及外观缺陷检测上，这一技术已经占据了主流，并仍在不断向纵深方向发展。