机器视觉检测便利贴方案

一、检测目标

二、设备组成

（一）图像采集系统

1. 工业相机：
   • 选用高分辨率的 CCD 相机，例如 Basler acA2500 – 14gc，其分辨率可达 2448×2048 像素，能够清晰捕捉便利贴的细节特征。根据检测需求，可配置不同的镜头，如微距镜头用于检测印刷细节，长焦镜头用于拍摄整张贴纸的全貌。
   • 相机帧率可设置为 30fps，以适应生产线的速度，确保在便利贴快速移动过程中也能准确获取图像。
2. 光源系统：
   • 采用环形光源，如 CCS 公司的 RL – AHR3 – 100 – W，其提供均匀的光照，减少阴影和反光，增强图像对比度，有利于突出便利贴的表面特征和印刷图案，便于相机准确识别。
   • 光源亮度可调节，根据不同颜色和材质的便利贴进行优化调整，确保图像质量稳定。

（二）图像处理系统

1. 工业计算机：
   • 配置高性能的工业计算机，如研华 IPC – 610L，搭载英特尔酷睿 i7 处理器，具备强大的计算能力，能够快速处理相机采集的图像数据。
   • 配备足够的内存（如 16GB）和高速硬盘（如 512GB SSD），以存储图像数据和运行图像处理软件。
2. 图像处理软件：
   • 使用专业的机器视觉软件，如 Halcon。它提供了丰富的图像处理算法库，包括图像滤波、边缘检测、特征提取、模板匹配等功能。
   • 通过编写特定的检测程序，利用这些算法对便利贴的各项指标进行分析和判断。例如，利用边缘检测算法确定便利贴的轮廓，从而计算其尺寸；通过模板匹配算法检测印刷图案的准确性。

（三）运动控制系统

1. 传送带：
   • 采用高精度的传送带，如 SEW 公司的 MOVIGEAR 系列，其速度可精确控制，能够稳定地输送便利贴通过检测区域。
   • 传送带表面采用防静电、防滑材料，避免便利贴在传送过程中产生静电吸附或偏移。
2. 伺服电机与驱动器：
   • 连接传送带的伺服电机和驱动器，如松下 A6 系列伺服系统，能够根据工业计算机的指令精确控制传送带的启停、速度和位置，确保便利贴在图像采集瞬间处于最佳拍摄位置，提高检测精度。
3. 机械臂（可选）：
   • 对于检测不合格的便利贴，可配置机械臂，如 ABB 的 IRB 120 机械臂，将其从生产线上分拣出来，放置到指定的不合格品收集区域。

三、检测流程

（一）上料

（二）图像采集

1. 当便利贴到达检测区域时，触发传感器发出信号，工业相机在光源的照明下对便利贴进行拍摄，获取其正面和反面的图像（可通过翻面机构或双相机系统实现）。
2. 相机将采集到的图像数据传输至工业计算机。

（三）图像处理与分析

1. 工业计算机接收到图像数据后，运行图像处理软件对图像进行预处理，包括灰度化、滤波等操作，去除噪声干扰，提高图像质量。
2. 利用边缘检测算法提取便利贴的边缘轮廓，计算其长度、宽度和厚度等尺寸参数，并与预设的标准尺寸进行比较，判断是否在公差范围内。
3. 采用模板匹配算法对便利贴的印刷图案和文字进行识别，检查图案是否完整、有无变形，文字是否清晰、有无缺笔断划等印刷缺陷。
4. 分析图像的颜色信息，判断便利贴的颜色是否与标准色卡一致，有无颜色偏差或不均匀现象。
5. 通过对图像中胶水区域的亮度、纹理等特征分析，评估胶水的涂抹均匀度；同时，可结合压力传感器等设备对便利贴的粘性进行抽样测试，检测其粘贴性能。

（四）结果判定与分拣

1. 根据图像处理与分析的结果，工业计算机判断便利贴是否合格。
2. 如果合格，传送带将其继续输送至包装区域；如果不合格，工业计算机向运动控制系统发送指令，控制机械臂将不合格的便利贴分拣至不合格品收集区域。

（五）数据记录与统计

1. 工业计算机记录每一张便利贴的检测数据，包括尺寸、外观、印刷质量和粘贴性能等信息。
2. 对检测数据进行统计分析，生成质量报告，如合格率、缺陷类型分布等，为生产过程的质量控制和改进提供数据支持。