成果案例:视觉尺寸检测项目
项目背景
在消费电子制造业中,遥控器是许多产品(如电视、机顶盒、空调)的关键配件。其外观尺寸、按键位置、接口大小等的精确度直接影响用户体验和装配效率。,遥控器外壳尺寸测量传统的人工卡尺抽检方式无法跟上高速的生产节奏,只能进行低频次抽检。人眼判断存在主观误差,微米级的偏差难以发现。测量数据难以实时记录和追溯,出现批量质量问题时无法精准定位。对检测人员要求高,易导致视觉疲劳,增加误判风险。
为解决以上问题,实现生产过程的100%在线全检和质量数据化管理,我们实施了遥控器视觉尺寸检测项目。
应用简介
视觉尺寸检测是利用高分辨率工业相机、精密光学镜头和专用图像处理软件,以非接触的方式快速获取工件图像,并精确计算其几何尺寸的先进测量技术。视觉尺寸检测主要测量硅片、芯片的尺寸、引线框架的精度测量,精度到0.01mm,通过高分辨率的相机准确测量,提高了产品质量,降低成本,提高了生产效率。
项目成果
1) 检测速度从人工的每件10-15秒提升至每件2-3秒,效率提升超过400%,完美匹配高速生产线节拍。测量精度稳定在±0.05mm以内,远高于人工检测(±0.1mm)的水平。
2) 该工位实现了完全无人化操作,直接节省了2-3名全职质检员的人力成本,投资回报周期短。
3) 系统自动记录每一件产品的检测数据、图像和结果,并生成统计报表。为工艺改进和质量分析提供了坚实的数据支撑,实现了从“事后检验”到“过程管控”的转变。
关键技术
1) 采用高分辨率、低畸变的工业相机和远心镜头,确保获取的遥控器图像边缘清晰、无透视误差,为精确测量奠定基础。
2) 根据遥控器表面材质(如亮面、哑光)和待测特征(如按键边缘、插孔),设计定制化的背光或前向照明系统。例如,使用背光照明可以产生高对比度的轮廓,便于进行外形尺寸测量;使用低角度环形光可以凸显按键的边缘和字符。
3) 设计精密的治具来固定遥控器,确保每次拍摄时产品的位置和姿态高度一致,消除因位置偏差带来的测量误差。集成光电传感器,当遥控器到达检测工位时,自动触发相机拍照,实现与生产线的同步。
4) 进行高精度的像素当量标定,将图像中的像素距离转换为实际物理尺寸。定位与ROI提取: 首先通过模板匹配或Blob分析等算法,快速准确地定位遥控器整体位置,然后根据预定义的检测项目,自动划定各个待测区域。
5) 采用亚像素级别的边缘提取算法,对遥控器轮廓、按键边缘等进行超精确的定位,将测量精度提升到微米级别,远超人眼极限。基于提取到的边缘点,算法自动计算点、线、圆之间的几何关系,得出长度、宽度、直径、圆心距、角度等关键尺寸。