五金軸尺寸機器視覺(jué)測量軟硬件方案--康耐德智能

發(fā)布時(shí)間：2023-08-28瀏覽量：659

檢測內容：

五金軸尺寸機器視覺(jué)測量

檢測要求：

精度±0.015mm，速度180~240個(gè)/分鐘

視覺(jué)可行性分析：

對樣品進(jìn)行了光學(xué)實(shí)驗，并進(jìn)行圖像處理，原則上可以使用機器視覺(jué)系統進(jìn)行測試測量。

結果：

對所有樣品進(jìn)行分析，可以在不同的光照與位置下測量出軸的的尺寸。

使用的LED光源、工業(yè)相機、工業(yè)鏡頭等硬件的具體信息，請參看下面的內容。

測試條件：

產(chǎn)品測試時(shí)，視場(chǎng)留有一定的包容空間，但這不意味著(zhù)在視場(chǎng)內就一定能得到非常準確的測量數據。原則上需要機器視覺(jué)系統機臺有較精密的定位與固定裝置。

使用硬件：

LED光源：CSR-24-ICOb 1個(gè)

光源控制器：CSR-24T2-SPV 1個(gè)

工業(yè)相機：AVT Guppy F-146B 1個(gè)

相機電纜：3米1394A線(xiàn) 1條

圖像采集卡：1394A卡 1塊

工業(yè)鏡頭：VS-5014H 1個(gè)

光學(xué)延長(cháng)管：20mm 1個(gè)

安裝條件：

具體與設備廠(chǎng)商研究運動(dòng)機構

光源工作距離：-100mm，光源發(fā)光表面到目標表面的距離

相機工作距離：120~140mm，指相機鏡頭表面到目標表面的距離

視場(chǎng)：13*10mm~16*12mm

最優(yōu)化方案：

在這里，我們將告訴您，為什么選擇這樣的硬件，選擇這些硬件的有什么好處。

LED光源 CSR-24-ICOb

細小的軸檢測需要使用比較平行的光源系統，以避免將軸側面其它部分照亮，因此一般意義上的背光源（面光）將不太適合，所以所以我們選擇平行性相對較好的同軸光，以達到高精度尺寸測量的目的。

光源控制器 CSR-24T2-SPV

光源需要相應的供電設備，一般工業(yè)使用模擬控制器或數字控制器就足夠了，這里我們使用康耐德的頻閃控制器進(jìn)行供電。頻閃控制器可以在10μs~999μs內使光源發(fā)出遠高于正常亮度幾倍的光通量，這樣可以使相機在低于頻閃的曝光時(shí)間內曝光正常，從而圖像明亮，無(wú)拖影，對測量精度的影響非常小。而如果相機的曝光時(shí)間太長(cháng)，而目標運動(dòng)太快，將嚴重的拖影，會(huì )嚴重影響測量精度。例如我們每秒鐘檢測3個(gè)，每個(gè)產(chǎn)品大概為5mm，間距也設為5mm，則運動(dòng)機構每秒鐘需要走30mm，即30μm/ms。如果曝光時(shí)間為10ms，則在這曝光的10ms內，物體要走300μm的距離，這對于我們測量要求的±15μm的測量誤差是完全不可以實(shí)現的。所以我們需要將曝光時(shí)間調整到μs級這個(gè)級別上，如果是100μs，則物體走過(guò)3μm，那樣物體運動(dòng)所引起的測量誤差才會(huì )降低到系統所能接受的范圍。

工業(yè)相機 AVT Guppy F-146B

F-146B是一款140萬(wàn)像素的工業(yè)CCD相機，使用1394A接口，在一臺計算機上同時(shí)使用多臺相機采集；它的速度為17FPS,對于我們要求的每分鐘180~240個(gè)（3~4個(gè)每秒）檢測任務(wù)完全勝任。此款相機的分辨率為1392*1040，我們拍攝的視場(chǎng)是13*10mm，則我們系統的像素分辨率為13mm/1392pixel=0.0093mm/pixel，經(jīng)過(guò)我們實(shí)驗，同一產(chǎn)品在視場(chǎng)中的不同位置出現如左右、前后、上下傾斜，或在視場(chǎng)中不同位置平移，會(huì )有3個(gè)像素的變化，即同一產(chǎn)品的重復測量精度為3pixel*0.0093mm/pixel=0.0279mm，在我們要求的±0.015mm范圍內。而相機分辨率0.093mm/pixel，完全已經(jīng)達到要求的±0.015mm范圍。

工業(yè)鏡頭 VST-5014H

VST-5014H是一款大光圈的定焦百萬(wàn)像素鏡頭，對于測量尺寸成像非常好，較低的邊緣枕型或桶型畸變，而且它是百萬(wàn)像素的鏡頭，與相機完全匹配。方便的對焦調節，對機臺的要求不會(huì )太苛刻。

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