五金軸尺寸機(jī)器視覺測量軟硬件方案--康耐德智能

發(fā)布時間：2023-08-28瀏覽量：1293

檢測內(nèi)容：

五金軸尺寸機(jī)器視覺測量

檢測要求：

精度±0.015mm，速度180~240個/分鐘

視覺可行性分析：

對樣品進(jìn)行了光學(xué)實驗，并進(jìn)行圖像處理，原則上可以使用機(jī)器視覺系統(tǒng)進(jìn)行測試測量。

結(jié)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(jī)、工業(yè)鏡頭等硬件的具體信息，請參看下面的內(nèi)容。

測試條件：

產(chǎn)品測試時，視場留有一定的包容空間，但這不意味著在視場內(nèi)就一定能得到非常準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)。原則上需要機(jī)器視覺系統(tǒng)機(jī)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

光源控制器：CSR-24T2-SPV 1個

工業(yè)相機(jī)：AVT Guppy F-146B 1個

相機(jī)電纜：3米1394A線 1條

圖像采集卡：1394A卡 1塊

工業(yè)鏡頭：VS-5014H 1個

光學(xué)延長管：20mm 1個

安裝條件：

具體與設(shè)備廠商研究運(yùn)動機(jī)構(gòu)

光源工作距離：-100mm，光源發(fā)光表面到目標(biāo)表面的距離

相機(jī)工作距離：120~140mm，指相機(jī)鏡頭表面到目標(biāo)表面的距離

視場：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(xì)小的軸檢測需要使用比較平行的光源系統(tǒng)，以避免將軸側(cè)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(dá)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(yīng)的供電設(shè)備，一般工業(yè)使用模擬控制器或數(shù)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(nèi)使光源發(fā)出遠(yuǎn)高于正常亮度幾倍的光通量，這樣可以使相機(jī)在低于頻閃的曝光時間內(nèi)曝光正常，從而圖像明亮，無拖影，對測量精度的影響非常小。而如果相機(jī)的曝光時間太長，而目標(biāo)運(yùn)動太快，將嚴(yán)重的拖影，會嚴(yán)重影響測量精度。例如我們每秒鐘檢測3個，每個產(chǎn)品大概為5mm，間距也設(shè)為5mm，則運(yùn)動機(jī)構(gòu)每秒鐘需要走30mm，即30μm/ms。如果曝光時間為10ms，則在這曝光的10ms內(nèi)，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現(xiàn)的。所以我們需要將曝光時間調(diào)整到μs級這個級別上，如果是100μs，則物體走過3μm，那樣物體運(yùn)動所引起的測量誤差才會降低到系統(tǒng)所能接受的范圍。

工業(yè)相機(jī) AVT Guppy F-146B

F-146B是一款140萬像素的工業(yè)CCD相機(jī)，使用1394A接口，在一臺計算機(jī)上同時使用多臺相機(jī)采集；它的速度為17FPS,對于我們要求的每分鐘180~240個（3~4個每秒）檢測任務(wù)完全勝任。此款相機(jī)的分辨率為1392*1040，我們拍攝的視場是13*10mm，則我們系統(tǒng)的像素分辨率為13mm/1392pixel=0.0093mm/pixel，經(jīng)過我們實驗，同一產(chǎn)品在視場中的不同位置出現(xiàn)如左右、前后、上下傾斜，或在視場中不同位置平移，會有3個像素的變化，即同一產(chǎn)品的重復(fù)測量精度為3pixel*0.0093mm/pixel=0.0279mm，在我們要求的±0.015mm范圍內(nèi)。而相機(jī)分辨率0.093mm/pixel，完全已經(jīng)達(dá)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，而且它是百萬像素的鏡頭，與相機(jī)完全匹配。方便的對焦調(diào)節(jié)，對機(jī)臺的要求不會太苛刻。

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