(一)檢測對象的特性

材質特性

如果檢測對象是金屬材料,如鋼鐵等,像漏磁檢測就比較適用。它利用磁源對被測材料局部磁化,當材料表面存在裂紋或坑點等缺陷時,局部區(qū)域的磁導率降低、磁阻增加,磁化場將部分從此區(qū)域外泄,從而形成可檢驗的漏磁信號,這種方法廣泛應用于鋼鐵產品的無損檢測。

對于玻璃等透明且表面要求平滑的材質,目視檢查法、照明檢測法、攝像檢測法、紅外熱像檢測法、激光檢測法等較為常用。其中海伯森的HPS – LCF1000是一款基于光譜共焦原理的非接觸式光學檢測傳感器,適用于玻璃表面檢測,具有檢測速度快、成像分辨率高、2D/3D復合等特點,檢測過程不受雜光影響,可用于各種電子元器件、玻璃、鋰電、精密工件等任意材質物體的在線檢測。

形狀和尺寸

對于軋制中的長材,如圓鋼、方鋼、螺紋鋼、T型鋼等,激光檢測法中的輪廓測量儀是很好的選擇。它采用四個圍繞中心均勻分布的激光二維傳感器組成,能對各個方位進行檢測,實現(xiàn)全方位的全檢,做到無盲區(qū)測量,可檢測0.5mm及以上的表面缺陷情況,如劃痕、折疊、凸起、凹坑等,并且對軋材的材質、溫度等均無要求。

如果是形狀不規(guī)則或者小型精密的工件,基于機器視覺的檢測方法可能需要考慮更多的圖像采集角度和分辨率調整等問題,以確保能夠準確檢測到缺陷。

(二)檢測的精度要求

高精度需求

當對檢測精度要求極高時,機器視覺檢測方法結合高精度的成像設備和算法可能是較好的選擇。例如在光學元件的檢測中,需要精確檢測到微小的劃痕或者瑕疵,利用高速CCD攝像機獲取表面圖像,再通過圖像處理提取圖像特征向量,通過分類器對表面缺陷進行檢測與分類,但這種方法在圖像采集階段受光照條件、現(xiàn)場環(huán)境、拍攝角度和距離等因素影響較大,并且噪聲干擾以及被檢測物體的部分遮擋也會影響圖像質量,從而降低檢測性能。

相對較低精度需求

缺陷檢測方向怎么選擇好表面缺陷檢測的幾種方法

如果精度要求不是特別高,例如一些建筑材料的初步檢測,目視檢查法或者簡單的照明檢測法可能就可以滿足需求。目視檢查法雖然容易受個人因素影響且可能造成漏檢,但對于一些明顯的缺陷還是能夠快速識別的;照明檢測法通過特定的照明方式可以凸顯出表面的缺陷,方便進行初步的檢查。

(三)檢測的速度和效率

高速在線檢測需求

在生產線上需要快速檢測大量產品時,激光檢測法具有優(yōu)勢。它是在線非接觸式檢測設備,能夠立即識別出軋制產品的缺陷,例如在軋制鋼材的生產線上,可以快速檢測出產品表面的缺陷,支持操作者果斷地辨認出瑕疵產品,從而提升生產線的盈利能力。

一些基于機器視覺的快速檢測算法和設備也能夠滿足高速檢測的需求,如通過優(yōu)化圖像采集和處理算法,減少處理時間,實現(xiàn)快速檢測。

檢測效率要求不高的情況

對于一些小批量生產或者對檢測效率要求不高的產品,可以采用相對復雜一些的檢測方法,如基于機器視覺的檢測方法結合深度學習算法。這種方法雖然在模型訓練和前期準備工作上可能花費較多時間,但能夠對檢測過程中所發(fā)現(xiàn)的缺陷進行分析、分類,根據(jù)出現(xiàn)的位置、頻率,對缺陷的成因進行輔助分析,并將結果反饋給監(jiān)控中心,不過這種方法在實際圖像采集過程中,真實的缺陷數(shù)據(jù)較少,且表面缺陷種類繁多,形式多樣,缺陷特征的提取效率較低,模型對新產生的缺陷類型不能進行正確識別,不足以利用深度學習的方法進行訓練。

(四)檢測的成本考量

低成本要求

如果成本是主要考慮因素,對于一些簡單的檢測需求,目視檢查法成本最低,只需要人工進行觀察即可,但這種方法準確性較低且效率不高。

在滿足檢測精度和速度要求的前提下,選擇一些國產的檢測設備或者自行開發(fā)簡單的檢測裝置也可以降低成本。例如國內有些公司在表面缺陷檢測方面采用人工目測,雖然效率低且誤差大,但成本較低;如果有一定技術能力,也可以開發(fā)一些基于單片機等簡單技術的檢測設備,在滿足基本檢測需求的同時降低成本。

高成本可接受且追求高精度和可靠性

如果對檢測結果的準確性和可靠性要求極高,并且可以接受較高的成本,那么可以選擇進口的先進檢測設備或者采用復雜的檢測技術。例如一些高端的基于機器視覺的檢測系統(tǒng),或者采用多種檢測方法結合的復合檢測系統(tǒng),這些設備或技術往往具有更高的精度和穩(wěn)定性,但設備進口成本較高,而且設備維護也比較困難。

(五)檢測環(huán)境的影響

惡劣環(huán)境

在高溫、高濕度或者有強磁場等惡劣環(huán)境下,非接觸式檢測方法更為合適。例如在高溫的連鑄板坯生產環(huán)境中,紅外線檢測可以通過高頻感應線圈使連鑄板坯表面產生感應電流,在高頻感應的集膚效應作用下,其穿透深度小于1mm,且在表面缺陷區(qū)域的感應電流會導致單位長度的表面上消耗更多電能,引起連鑄板坯局部表面的溫度上升,從而檢測出表面缺陷;激光檢測法對軋材的材質、溫度等均無要求,也適用于惡劣環(huán)境下的檢測。

普通環(huán)境

在普通的室內環(huán)境或者相對穩(wěn)定的生產環(huán)境中,各種檢測方法都可以根據(jù)其他需求進行選擇,如基于機器視覺的檢測方法在普通環(huán)境下可以更好地發(fā)揮其功能,減少環(huán)境因素對圖像采集和處理的影響。