一、概念
CCD光學(xué)篩選機(jī)和CCD光學(xué)檢測設(shè)備本質(zhì)上都是利用CCD(電荷耦合器件)技術(shù)進(jìn)行光學(xué)檢測的設(shè)備。它們是一種配備傳感視覺儀器的檢測設(shè)備,其中光學(xué)檢測儀器的比例很高,通過相機(jī)、光源的配合采集圖像,利用機(jī)器視覺技術(shù)對圖像進(jìn)行分析處理,從而實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品的檢測。
二、工作原理
圖像采集
利用CCD工業(yè)相機(jī)對被檢測的產(chǎn)品進(jìn)行圖像采集。相機(jī)能夠捕捉到產(chǎn)品的外觀形狀、表面特征等信息,形成圖像信號。例如在檢測螺絲時(shí),相機(jī)可以清晰地拍攝到螺絲的螺紋、頭部形狀等部分的圖像。
圖像分析運(yùn)算
將采集到的圖像信號傳送給圖像處理系統(tǒng)。圖像處理系統(tǒng)根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息,轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號,然后與樣板對比或者通過特定的算法進(jìn)行分析運(yùn)算。例如,對于有標(biāo)準(zhǔn)外觀尺寸的零件,系統(tǒng)會(huì)對比采集到的圖像中的零件尺寸是否在合格范圍內(nèi);對于有顏色要求的產(chǎn)品,會(huì)檢測顏色是否符合標(biāo)準(zhǔn)。
結(jié)果判定
根據(jù)分析運(yùn)算的結(jié)果,區(qū)分良品與不良品。如果產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)(如尺寸、外觀、顏色等)符合設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn),則判定為良品;反之則判定為不良品。在檢測過程中,還可以對不良品的類型進(jìn)行分類,例如是尺寸偏差、表面缺陷還是顏色不符等。
三、主要功能
尺寸測量
能夠精確測量工件的各種尺寸,如外徑、內(nèi)徑、線徑、高度等。例如在精密五金件的檢測中,可以準(zhǔn)確測量螺絲的牙外徑、牙內(nèi)徑、螺母的孔徑等尺寸,精度可達(dá)0.01mm。
外觀缺陷檢測
對產(chǎn)品的外觀進(jìn)行全面檢測,包括表面缺損、表面異物、凹陷、斷裂、變形、混料、刮傷、黑點(diǎn)等缺陷。以汽車精密配件為例,可檢測齒輪表面是否有裂紋、汽車緊固件是否有變形等情況。
形狀檢測
檢測產(chǎn)品的形狀特征,如圓度、同心度等。對于圓形的零件,如密封圈,可以檢測其圓度是否符合要求,以及是否存在偏心等情況。
螺紋檢測
針對有螺紋的產(chǎn)品,可檢測是否存在內(nèi)螺紋、牙距、牙角度、牙質(zhì)量等數(shù)據(jù)。在螺絲生產(chǎn)過程中,CCD光學(xué)檢測設(shè)備能夠準(zhǔn)確判斷螺絲的螺紋是否合格。
四、適用范圍
五金類
各類螺絲、螺母、齒輪、汽車緊固件等小五金件和精密車削零件。這些五金件在生產(chǎn)過程中對尺寸精度和外觀質(zhì)量要求較高,CCD光學(xué)篩選機(jī)能夠快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行檢測,提高產(chǎn)品質(zhì)量。
硅膠橡膠塑料類
如密封圈、墊片等硅膠橡膠件以及各種塑料制品。在這些產(chǎn)品的生產(chǎn)中,光學(xué)檢測設(shè)備可以檢測其尺寸是否準(zhǔn)確、是否有缺料、表面是否有瑕疵等問題。
電子元器件類
適用于晶圓芯片、SMT等電子元器件的檢測。例如檢測芯片的外觀是否有劃痕、引腳是否完整等,確保電子元器件的質(zhì)量,提高電子產(chǎn)品的可靠性。
其他
還可用于磁性材料、陶瓷零件等產(chǎn)品的檢測,在不同的工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
五、與傳統(tǒng)人工檢測對比的優(yōu)勢
精度高
CCD光學(xué)檢測設(shè)備能夠精確到很小的尺寸范圍,例如精度可達(dá)0.01mm,而人工檢測難以達(dá)到如此高的精度。在檢測微小零件或者對精度要求極高的產(chǎn)品時(shí),光學(xué)檢測設(shè)備的優(yōu)勢明顯。
效率快
根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際尺寸,其挑選速度約為1000個(gè)/分鐘,有的設(shè)備檢測速度可達(dá)50 – 400件/分甚至更高,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人工檢測的速度。例如在大規(guī)模生產(chǎn)螺絲等小零件時(shí),光學(xué)篩選機(jī)能夠在短時(shí)間內(nèi)完成大量產(chǎn)品的檢測。
準(zhǔn)確率高
機(jī)器檢測不受主觀因素(如疲勞、情緒等)影響,能夠穩(wěn)定地對產(chǎn)品進(jìn)行檢測,準(zhǔn)確率高。一臺光學(xué)篩選機(jī)頂替4 – 6人員工的產(chǎn)量,且檢測質(zhì)量更穩(wěn)定,減少了因人為失誤導(dǎo)致的不良品流出的風(fēng)險(xiǎn)。
自動(dòng)化程度高
可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)檢測一體化,在檢測過程中能夠自動(dòng)對產(chǎn)品進(jìn)行定位、計(jì)數(shù)、分類等操作。例如,檢測機(jī)能夠自動(dòng)記錄檢測總數(shù),檢驗(yàn)良品數(shù),檢驗(yàn)不良品數(shù),并且在檢測NG時(shí),機(jī)器自動(dòng)將不良品排除,節(jié)省人工效率。