一、3D测量
视觉系统实施的外观/尺寸检测、定位、OCR字符识别等,可以根据工件表面的浓淡,进行检测和辨别。为了提升其精度,采用了高像素数的视觉系统,追求镜头及照明合适化,并导入了预处理功能等技术。但即使是技术发达的今天,图像检测方面仍存在以下课题,有待解决。
辨别变色、色差与瑕疵、失真
检测瑕疵深度及失真的变形状况
判定容积及体积的合格与否
检测焊接及熔接的形状等
上述内容难以根据平面图像进行检测,这些判断必须依赖人眼检测。作为解决这些课题的重要手段,3D图像检测诞生了。3D检测可以检测表面信息和高度。
2D检测依靠浓淡进行外观及尺寸的检测/辨别,而3D检测则利用包含高度信息在内的(XYZ坐标)条件,实施检测。
来看下2D图像与3D图像的差异:
何为2D图像:2D图像,是从1个方向进行拍摄的图像数据。预处理功能可以对浓淡进行调整,并发现部件及产品表面的故障。
何为3D图像:在2D图像中添加高度信息,就可获得3D图像。通过获取XYZ坐标的信息,还可获得高度、体积、截面面积等信息。
传统测量和3D测量对比:
传统的测量
1、粗略:测量点数少;呈现目标物形状能力有限。
2、数值不稳定:由于目标物产生的乱反射光等的干扰影响,会造成测量值波不稳定等现象。
3、容易受表面状态的影响:根据目标物的颜色及光泽的不同,有可能会出现测量值变化,或是无法呈现的情况。
使用基恩士LJ-X系列的测量:
1、细致入微:利用points/profile超高精度绘图,可以精确地呈现出目标物的形状。
2、精确:搭载新开发形状处理算法的过滤器;抑制干扰造成的数值跳动所带来的影响。
3、各种表面状态都可稳定检测:采用具有超高灵敏度及大范围动态范围的受光元件;不易受目标物颜色及光泽的影响。
二、3D测量的应用
1、3D形状测量
封装部件的形状检测
能够以印刷电路板的表面为基准,进行封装零部件的高度测量。也有可应对工件的错位、倾斜等的补偿功能,因此,工件不用停止移动,可进行在线全数检测。
相机模块的装配精度检测
具有多个功能的相机模块的检测必须检测相对的位置关系。仅靠1点的高度满足不了要求,因此三维测量建议使用X/Y/Z都能高精度检测的测量仪。
端子的间距和高度差测量
测量正极、负极端子的高度差及间距。由于采用LJX系列的CMOS动态量程大,即使目标物的材质以及颜色各不相同,均能稳定测量。
铸件表面的字符识别(OCR)
可以识别刻印在铸件表面的字符。即使是金属表面不均匀处的字符,也可以通过采用高度数据的检测实现稳定读取。
2、3D外观检测
使用不易受背景影响的“高度图像”进行检测。“高度图像”就是使用高度测量数据形成的高低差来表现颜色变化的图像,它不易受目标物表面的刻印及图样等表面状态的影响,可以检测出凹凸等。
制动摩擦片的碰痕检测
轮廓测量工具:选择可使用测量的截面形状(轮廓)进行检测的“轮廓测量工具”。还准备有焊缝形状专用测量工具。
拼焊的形状检测
轮廓对齐功能:生成3D图像时,分别用X?Z?θ补偿2D轮廓的位置。消除振动、偏心、工件弯曲及起伏等影响,生成适于检测的图像。
检测胶垫的缺陷
木材的分级
在实际生产线上运行的示意图
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