机器视觉系统设备与气动量仪结合的密封衬套自动化检测系统

一套结合机器视觉设备与气动量仪的自动化检测系统，能以4~6秒的节拍时间，检测三种密封衬套的内外径、底座轮廓尺寸、口部形状缺陷。

衬套是指起衬垫作用的环套。在阀门应用领域，衬套在阀盖之内，一般使用高分子、耐热、耐腐材料，起到密封作用。用于航空、液压等领域的密封衬套，对于尺寸公差及形状缺陷的控制要求非常高，传统的检测手段采用通止规、人工目视等方法，存在效率低下、易损伤、易漏检、难以统计数据等问题。

为帮助一家航空高分子密封衬套制造商实现产品筛选检测的自动化，宁波一公司发了一套结合机器视觉与气动量仪的自动化检测系统。该系统能以4~6秒的节拍时间，检测其所制造的三种规格产品的内外径、底座轮廓尺寸、口部形状缺陷。

自动化流程

密封衬套自动化检测系统

这套基于视觉与气动量仪的检测系统包括三路振动盘上料器、三个气动量仪检测工位、一个电动滑台结合气动夹头的转运机构、一个电动玻璃转盘、三路视觉检测系统、两路出料机构。三路振动盘分别对应不同规格的物料，将其振动运送至气动量仪检测工位，完成内径测量后，由转运机构将产品放置于玻璃转盘上，由三个视觉工位在旋转运动状态下，进行开口部分形状检测以及侧面与背面投影的轮廓的测量，根据前序工位的检测结果，产品在出料机构部分进行OK/NG分选。

气动量仪测量

气动量仪测量原理是比较测量法。其利用空气的流动特性，将被测工件的几何尺寸的变化量，转换成压力的变化量，从而在压力指示器上读出被测工件的几何参数，由采样电路进行AD转换，得到内径的精确测量值。

由于利用气体作为测量介质，因此这种测量方法具有非接触测量的特点。由于气动量仪对气路洁净度、温湿度等较为敏感，需要在测量过程中定期校准。系统在测量工位安装有标准环规，在实际使用过程中每检测200个产品即校准一次。同时，为解决产品内部的锥度影响问题，在测量过程中每个产品在三个不同内孔高度各测量一次，进行综合判断。气动测量仪的AD转换程序加载于PLC系统上，与系统的电动、气动、传感器IO等共用一个PLC，测量值通过RS-485总线传输到视觉系统所使用的PC系统，以进行数据的整体统计分析。气动量仪可实现微米级的内径测量精度。

机器视觉检测

机器视觉检测部分包括三个工位，分别实现开口部分形状缺陷检测、侧面轮廓尺寸和正面的测量。三个工位均采用双远心镜头，结合全局快门的以太网接口CMOS工业相机，实现运动过程中的产品抓拍和检测处理。视觉系统基于PC平台，采用Windows10 64位系统，在三个显示屏上分别显示三个工位的实时检测状态；通过IO模块与PLC系统通信，将检测结果转换为OK/NG筛选执行动作。在尺寸测量方面系统可达到±3μm的重复精度。