机器视觉技术工程应用案例简介

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1、机器视觉技术工程应用案例简介广州市暨南大学信息科技学院电子工程系王思华教授E-mail:twangsh@jnu.edu.cn手机接口电路板机器视觉自动检测系统（1）生产现场的自动检测系统手机接口电路板机器视觉自动检测系统（2）自动检测系统的主界面手机接口电路板机器视觉自动检测系统（3）检测对象（正面）检测对象（反面）手机接口电路板机器视觉自动检测系统（3）该系统由光源、镜头、摄像头、图像采集卡、精密XY运动平台、计算机和专门开发的应用软件组成，用于检测手机接口电路板质量，其中包括检测每个接口电路板中的三个器件的位置

2、和尺寸等参数。系统实现了大批量电路板组件质量的快速准确检验。被检测的大电路板上包含有30个接口电路板，为了保证测量精度，每次检测只针对一个接口电路板。因此，必须通过XY运动平台移动电路板。电路板检测完后才进行分割，并淘汰不合格产品。系统采用美国NI公司先进的机器视觉技术，还有数据记录和分析的功能。该系统具有测量准确、快速、扩展性强和性价比高等特点。该技术可适用于其他小型的电子和机械零部件的几何尺寸测量。机器视觉定位三角钢琴专用数控钻床（1）生产现场中的专用数控钻床机器视觉定位三角钢琴专用数控钻床（2）机器视觉定位子

3、程序界面钢琴的琴弦和弦柱光源与相机的密封盒激光测距模块机器视觉定位三角钢琴专用数控钻床（3）该项目专门为我国最大的钢琴制造企业开发，用于三角钢琴弦柱安装孔的加工。机器视觉技术在此项目中解决了大尺寸笨重设备加工的准确定位问题。其主要技术指标有：1.机床加工范围1500×350×60mm；2.钻孔位置的精度：0.1mm，其中的机器视觉定位精度指标为0.02mm；3.钢琴一次装夹的钻孔数量为230多个，可加工15种以上的型号规格的三角钢琴。该系统采用NI的机器视觉技术，系统中的三轴控系统亦由本研究室自行设计；4.钻孔的

4、角度偏差小于0.5度，钻孔的斜度为84度。为此，系统中还采用了激光测距传感器在钻孔前对琴面进行水平检测，以保证钻孔斜度指标符合技术要求。生物医学微粒检测与分析系统（1）生物医学微粒检测与分析系统（2）该项目主要任务是利用机器视觉技术实现粒子的检测和分析。是用于微小（几十至几百纳米直径）颗粒的动态检测，主要任务是测量单位时间内流经小管内的微粒的数量和每个粒子的粒径，并对颗粒大小分布状态进行分析。系统配置了激光光源、显微镜头与高分辨率数字摄像头。此外还配置了电动输液器，用来驱动载有微小粒子的液体的流动。注：该项目是与

5、企业合作的项目，我们承担其中的机器视觉软件的开发任务。机器视觉微型电子器件质量检测系统（1）生产现场的检测系统检测系统主界面机器视觉微型电子器件质量检测系统（2）该系统的主要工作流程和功能简介如下：1.左侧数字相机拍摄进料盒中的器件（毫米级尺寸），然后进行图像粒子分析，精确测量出每一个器件的位置和偏转角度；2.PLC控制左侧机械臂拾取一个器件,调整其角度，并送往测试位；3.右侧数字相机在测试位拍摄该器件图像，并通过图像处理方式对器件进行分类；4.通过专门的检测仪器对器件的性能进行检测、分级和统计；5.PLC控制右侧

6、机械臂取走器件，并根据器件级别投放在不同的出料盒中；6.如果进料盒中的器件还未取完，就回到第一道工序重复上述的流程。7.进料盒取空或出料盒满的话，设备暂停，人工方式更换进料盒或出料盒。注：该项目是与企业合作的项目，我们承担其中机器视觉以及PC与PLC通信软件的开发工作。高速卷簧机技术改造中的机器视觉应用（1）测试工作现场的图片高速卷簧机技术改造中的机器视觉应用（2）—推杆与送线轮运动特征测量高速卷簧机技术改造中的机器视觉应用（3）该项目是一个利用机器视觉技术协助解决机电设备设计问题的案例。我们的合作单位在试制新型高

7、速卷簧机的过程（其中包括卷簧、打结和热处理等工序）中，在高速运行（每分钟制作80个以上的弹簧）时遇到弹簧晃动大，以至于设备难以连续稳定地工作。该设备用于生产多种规格的床垫弹簧。该项目采用的技术方案包括：1.首先用高速摄像机拍摄卷簧过程中相关部件的动作过程，通过慢动作回放就可以清楚地观察到卷簧过程，为定性分析问题的所在提供了条件。我们使用过专业高速摄像机和具有高速（每分钟300帧）摄像功能的民用数码相机进行拍摄。实验结果表明，后者已能满足我们的应用需求，其价格大大低于前者。2.在卷簧过程中，利用机器视觉技术测量送线（

8、钢线）、推杆、剪簧和接簧等动作的相关运动部件位置的动态数据，再分析各个配件之间的配合和同步状况，为解决问题提供定量分析的依据。机器视觉弹簧机械性能自动检测系统（1）该系统是在研究项目，用于弹簧的机械性能的检测，其中基于机器视觉技术的测量功能包括：弹簧最大外径、最小外径、螺距和螺旋线轨迹的检测，以及上述数据的统计分析。而其他功能主要有：弹簧刚度测量和动态荷重-