Maskinseende-belysning för membraninspektion: Två praktiska fall

Genomskinliga och halvgenomskinliga membran är svåra att inspektera eftersom de kan transmittera eller sprida belysningen istället for att skapa en tydlig synlig kant. Ett praktiskt maskinvisionssystem måste därför göra membran-närvaro- och membran-saknas-tillstånden konsekvent olika utan att enbart förlita sig på programvaruförbättringar. I dessa två tester var inspektionsmålet att upptäcka närvaro. Två olika membranstrukturer krävde olika belysningsgeometrier: kupolbelysning för ett stålringsmembran och ringbelysning med låg vinkel för ett kupolmembran.

Varför belysningsgeometrin är avgörande för membrannärvarodetektering

Ett membran kan fysiskt vara närvarande samtidigt som det nästan är osynligt under olämplig belysning. Belysningen måste därför interagera med membranet och fästet på ett sätt som skapar en återkommande intensitets- eller färgändring inom inspektionsområdet.

För provet med stålringen räckte en svartvit bild eftersom membranet förändrade ringen från mörk till ljus under frontal diffus belysning. För provet med kupolmembranet bevarade en färgkamera den synliga tonala skillnaden: fästringen såg svart ut utan membran och mjölkvitt när membranet var monterat.

Dessa tester visar varför belysningen bör väljas utifrån delens optiska egenskaper snarare än endast dess ljusstyrka. Ytform, genomskinlighet, synfält, arbetsavstånd, kameratyp och monteringsutrymme påverkade alla den slutliga konfigurationen. De levererade bilderna visar tydlig visuell separation, men inga värden för noggrannhet, cykeltid eller upprepelighet angavs; dessa värden bör verifieras under produktionens validering.

Fall 1: Inspektion av stålringsmembran med kupolljus

Den första installationen använde frontal diffus belysning från en kupolformad domlykta. Dess breda reflekterande yta spridde ljuset runt fästet av stålkrets och producerade en högkontrast monokrom bild. I de levererade resultaten förblev fästet svart när membranet saknades och blev ljust vitt när membranet var närvarande. Denna tillståndsförändring ger bildanalysalgoritmen en direkt signal för intressant region vid närvaroförkontroll.

Avbildningskonfigurationen bestod av en MV-CS200-10GM 20 MP monokrom area-scankamera , en 35 mm fastfokusobjektiv , och en KM-3DM13034-W-24V-S domlykta . Objektivets arbetsavstånd var 180 mm , synfältet var 67 × 45 mm , och lyktans installationshöjd var 93 mm .

En kupolbelysning var lämplig eftersom membranet och den cirkulära fixturkraven bred, jämn frontal belysning. För produktionssatsning bör teamet låsa exponering och förstärkning, skydda stationen mot förändringar i omgivande ljus och validera prov från normala förhållanden samt förhållanden med avsaknad av membran, förskjutet membran och batchvariationer.

Fall 2: Inspektion av kupol-membran med ringbelysning vid låg vinkel

Det andra provet hade en annan geometri och krävde en lägre belysningsvinkel. En horisontellt riktad ringbelysning vid låg vinkel belyste området för kupol-membranet medan färgkameran registrerade den resulterande RGB-kontrasten. Utan membran såg regionen för den cirkulära fixturen svart ut. Med installerat membran såg samma region mjölkvit ut, vilket gjorde de två tillstånden visuellt skiljbara.

Denna uppställning använde en MV-CU120-10GC 12 MP färg area-scan-kamera , en 16 mm fastfokusobjektiv med en 1 mm förlängningsring , och en KM-2RN12085A0-W-24V(1.3)-D ringbelysning . Objektivets arbetsavstånd var 80 mm , synfältet var 37 × 28 mm , och lyktans installationshöjd var 23 mm .

Anordningen med låg vinkel valdes för att avslöja membranets svar samtidigt som den cirkulära formen och de omgivande hålen bevaras. Innan inspektionen släpps till produktionslinjen bör den testas efter termisk stabilisering och under den förväntade toleransen för delens position. Tröskelvärdena bör baseras på flera godkända och defekta prov, snarare än på en enda referensbild.

Teknisk sammanfattning

Dessa fall visar att liknande uppgifter för närvaroidentifiering kan kräva olika belysning lÖSNINGAR . Stålringsmembranet gynnades av diffus kupolbelysning och svartvit kontrast, medan kupolmembranet krävde ringbelysning med låg vinkel och färginformation. Det korrekta valet berodde på hur varje membran interagerade med ljuset, inte enbart på kamerans upplösning.

För ett nytt membraninspektionsprojekt ange delritningen, provbilder, membranmaterialet, synfältet, arbetsavståndet, linjehastigheten, kameramodellen och godkännandekriterierna. Ett kontrollerat provtest kan sedan jämföra belysningsgeometrier och dokumentera de slutgiltiga inställningarna för kamera, objektiv, belysning, exponering, förstärkning och montering. Denna dokumentation gör det lättare att återupprepa resultatet när systemet installeras eller kopieras. Produktionslaget bör också spara referensbilder för både godkända tillstånd och kontrollera om tröskelvärdet efter underhåll, utbyte av fästen eller justering av belysningen. Detta förhindrar att en oedokumenterad hårdvaruförändring blir en ny orsak till felaktiga resultat.

Skicka dina bra och saknade membranprov till HIFLY för en applikationsspecifik belysningsprövning och konfigurationsrekommendation.