形狀與結構智能檢測系統原理、結構及關鍵技術1

門窗鉸鍊是現代建築中的重要組成部分，對門窗的品質和安全起著重要作用。 高檔鉸鏈通常由不銹鋼製成。 然而，由於沖壓生產過程的限制以及不銹鋼加工的難度，鉸鏈的精度和品質常常受到影響。 為了解決這些問題，傳統的量具和工具檢測方法效率低且不準確，導致產品缺陷率較高，企業獲利能力下降。 因此，開發了一種新的智慧檢測系統，以確保鉸鏈零件的精確快速檢測，最終提高製造精度並確保高品質組裝。

新的檢測系統旨在重點關注鉸鏈組件的主要部件，該部件由九個部件組成。 該系統使用機器視覺和雷射檢測技術進行非接觸式檢測，主要關註二維可見輪廓、形狀和尺寸。 這樣可以更精確、更有效地偵測各種規格。

為了適應各種鉸鏈產品，該系統結合了機器視覺、雷射檢測和伺服控制技術。 系統包括安裝在直線導軌上的料台，可由伺服馬達驅動，方便工件移動進行偵測。

系統工作流程從使用材料表將工件送入檢測區域開始。 在偵測區域內，利用兩個攝影機和一個雷射位移感測器來測量工件的外部尺寸和平面度。 形狀檢測是使用兩個攝影機進行的，每個攝影機專用於檢測 T 形件的特定側面。 雷射位移感測器安裝在電動滑軌上，可實現垂直和水平移動，以適應各種工件尺寸。

該系統還採用機器視覺檢測來測量工件的總長度。 鑑於工件長度範圍較大，採用伺服控制和機器視覺相結合來精確計算長度。 透過利用校準和協調工件的運動，系統確保精確的長度測量。

同樣，利用伺服控制和機器視覺檢測工件孔的相對位置和直徑。 透過輸入適當數量的脈衝，系統可以準確測量兩個孔之間的距離，並計算它們在相機視野內的座標。 為了解決打孔造成的任何缺陷，我們採取了細緻的方法來檢測孔的孔徑和中心座標。

本系統也適合用於檢測工件孔相對於工件寬度方向的對稱性。 透過影像預處理和邊緣檢​​測技術，系統可以提取準確、清晰的邊緣信息，確保測量的可靠。

為了進一步提高偵測精度，系統在影像輪廓擷取過程中採用了雙線性插值的亞像素演算法。 該演算法提高了像素分辨率，對系統的穩定性和準確性產生積極影響。 整體偵測不確定度維持在0.005mm以下。

鉸鏈產品有1000多種類型，手動設定每個特定部件的偵測參數是一項複雜且耗時的任務。 為了簡化這個過程，系統採用條碼掃描根據要偵測的參數對工件進行分類。 這樣可以自動擷取偵測參數，並有利於偵測過程中工件的精確定位。

總之，儘管機器視覺檢測解析度有限，但事實證明，所開發的檢測系統在確保大型工件的精確檢測方面非常有效。 該系統可在幾分鐘內產生統計報告，促進互通性和互換性，適應各種規格的零件，甚至可以根據偵測資料產生 CAD 檔案。 憑藉其物聯網接口，該系統與製造系統無縫集成，簡化了檢測資訊的操作。 該系統廣泛適用於鉸鏈、滑軌等類似產品的精細檢測，確保建築構件的高品質和安全。

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