中航電測(cè)AOI自動(dòng)光學(xué)識(shí)別設(shè)備 實(shí)現(xiàn)應(yīng)變計(jì)檢測(cè)的革命性變革

中航電測(cè)AOI自動(dòng)光學(xué)識(shí)別設(shè)備
實(shí)現(xiàn)應(yīng)變計(jì)檢測(cè)的革命性變革

　　 中航電測(cè)作為國(guó)內(nèi)最大的電阻應(yīng)變計(jì)生產(chǎn)商和全球應(yīng)變計(jì)供應(yīng)的重要生產(chǎn)基地，產(chǎn)能問(wèn)題一直制約著公司高端產(chǎn)品市場(chǎng)的快速擴(kuò)張，產(chǎn)品外觀缺陷識(shí)別成為該產(chǎn)品核心工藝制造流程的瓶頸。
　　 中航電測(cè)智能裝備事業(yè)部依托“西北工大-中航電測(cè)機(jī)器視覺(jué)與智能識(shí)別聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”的研發(fā)成果，實(shí)現(xiàn)了基于AOI模式的電阻應(yīng)變計(jì)外觀缺陷智能識(shí)別與分選，研制成功的AOI自動(dòng)光學(xué)識(shí)別設(shè)備對(duì)電阻應(yīng)變計(jì)的檢測(cè)方式進(jìn)行了革命性變革，將用人最多、耗時(shí)最長(zhǎng)的工序全部用自動(dòng)化機(jī)器操作完成，識(shí)別效率從依靠人工的每版1個(gè)小時(shí)提升到全自動(dòng)化檢測(cè)的每版5分鐘。整個(gè)檢測(cè)過(guò)程從裝入安裝應(yīng)變片的吸盤(pán)組件并關(guān)閉遮光罩開(kāi)始，循環(huán)執(zhí)行步進(jìn)運(yùn)動(dòng)、光源點(diǎn)亮、相機(jī)曝光采樣、數(shù)據(jù)處理，完成全程工作步驟并生成報(bào)告，充分體現(xiàn)了智能裝備的力量！
　　 AOI自動(dòng)光學(xué)識(shí)別設(shè)備采用透射式數(shù)字顯微模組進(jìn)行小區(qū)域成像，用超高精密運(yùn)動(dòng)平臺(tái)拖動(dòng)樣件，步進(jìn)式運(yùn)動(dòng)，通過(guò)對(duì)圖像的拼接，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)樣件高精度、全范圍測(cè)量。后端應(yīng)用高性能智能數(shù)字圖像處理相關(guān)技術(shù)，對(duì)圖像進(jìn)行分析自動(dòng)識(shí)別零件的各種缺陷，為零件生產(chǎn)后期處理，生產(chǎn)工藝改進(jìn)提供支撐。該設(shè)備主要由XY兩軸電動(dòng)精密運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、ABZ三軸手動(dòng)相機(jī)調(diào)整部件、相機(jī)固定龍門(mén)座、光學(xué)隔振平臺(tái)和折疊遮光罩組成。
　　 整個(gè)設(shè)備長(zhǎng)寬高約為1000mm×700mm×1300mm；重約180kg?？傮w結(jié)構(gòu)示意如圖。

　　 超精密XY運(yùn)動(dòng)平臺(tái)由精密滾動(dòng)導(dǎo)軌支撐，步進(jìn)電機(jī)通過(guò)精密絲杠驅(qū)動(dòng)，以最大加速度與減速度，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)點(diǎn)動(dòng)要求。導(dǎo)軌選型過(guò)程中，針對(duì)X軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)負(fù)載主要為真空吸盤(pán)、Y軸負(fù)載為真空吸盤(pán)及X軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，按照其負(fù)載，行程，行走平面度，直線度及運(yùn)動(dòng)速度等要求進(jìn)行綜合考量。在絲桿選型中，考慮到工況速度較高，負(fù)載較小，根據(jù)THK精密滾珠絲杠的軸徑與導(dǎo)程的標(biāo)準(zhǔn)組合，結(jié)合電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行最終選擇。

　　 由于該AOI設(shè)備的運(yùn)動(dòng)精度很高，且應(yīng)用于生產(chǎn)線中會(huì)受到相鄰工位搬運(yùn)、切斷設(shè)備的干擾，因此采用了光學(xué)隔震平臺(tái)來(lái)有效隔離地面擾動(dòng)。選用的三維空氣彈簧式除振臺(tái)以潔凈和高剛度為開(kāi)發(fā)概念完成的蜂窩狀工作臺(tái)在內(nèi)部的蜂窩狀材料上采用蜂窩狀鋼骨，此外，在成形前加工了蜂窩狀工作臺(tái)的上下面，因此，內(nèi)部無(wú)切削油、切屑?xì)埩?，非常潔凈；除振部采用全方位?duì)應(yīng)的空氣彈簧，實(shí)現(xiàn)了高水平的除振性能。
　　 在零件缺陷自動(dòng)智能識(shí)別的計(jì)算方法上，在完成對(duì)零件的精確定位后，使用自適應(yīng)二值化算法區(qū)分前景與背景（不同材質(zhì)）和Canny算子進(jìn)行邊緣檢測(cè)，依據(jù)Hough變化對(duì)邊緣圖形進(jìn)行坐標(biāo)定位；以多點(diǎn)差值計(jì)算進(jìn)行亞像素填充，提升定位、分割精度；使用最大卷積響應(yīng)與多元回歸算法進(jìn)行模板匹配。

（中航電測(cè) 王小妮 路新科）

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