机器视觉橡胶密封圈检测解决方案

应用背景

橡胶密封圈在生产组装线上是一种常见的密封件，它具有较好密封性、安装使用方便和成本低等优势，它是一种适应性较强的的密封件。橡胶密封圈性能的好坏会直接影响生产组装线的正常工作。

目前橡胶密封圈的检测主要是依赖人工去检测，这种检测方法容易受密封圈弹性形变和加工误差的影响，造成其尺寸公差误差大和边缘轮廓存在缺陷。并且橡胶密封圈需要连续大批量生产，人工需长时间进行高强度作业，容易造成视力疲劳而出现差错，同时检测精度和效率也不高等问题。

针对上诉问题，正运动特此开发了机器视觉橡胶密封圈检测解决方案，可对橡胶密封圈进行非接触式的快速检测，它在生产组装线上对橡胶密封圈的性能检测具有较好的应用性，同时也有着广泛的市场应用场景。

上期课程，我们讲述了在机器视觉方案中进行工件同心度检测的应用，本期课程我们将和大家一起分享如何去实现橡胶密封圈的检测应用。

01检测原理

（一）检测需求

1.检测橡胶密封圈边缘有无破损、毛刺。

2.检测橡胶密封圈内外圆的半径，误差不得超过0.2mm。

3.显示检测橡胶密封圈检测结果和统计今日生产橡胶密封圈的良品和不良品数据。

（二）软件算法

1.首先对图像进行标定和二值化处理。

2.计算出工件的白色与黑色连通区域，接着筛选出图像上内圆的白色连通区域，之后对黑色连通区域进行圆度检测，判定橡胶密封圈边缘有无破损、毛刺。

3.分别去计算白色与黑色连通区域的最小外接圆，计算得出内外圆区域最小外接圆的中心坐标X、Y和半径后，并通过这些参数分别生成内外圆的测量区域，最后分别使用圆测量区域测量出圆。

4.坐标转换，将图像上内外圆的X、Y、半径的图像坐标转换成世界坐标。

5.判定内外圆半径是否达标。

6.最后将检测橡胶密封圈检测结果和统计今日生产橡胶密封圈的良品和不良品数据显示在主界面上。

（三）课前准备

1.电脑一台，安装ZDevelop3.10.06版本软件

2.VPLC516E一台

3.24V直流电源一个

4.网线若干

5.电线若干

02软件实现

1.打开ZDevelop软件：新建名称为“橡胶密封圈检测.zpj”项目→新建“HMI”文件→新建“main.bas”文件(用于编写界面响应函数)→新建“初始化.bas”文件(用于初始化参数)→新建“标定.bas”文件(用于像素坐标转换成世界坐标)→新建“相机.bas”文件(用于实现图像采集功能)→文件添加到项目。

2.设计HMI界面。

HMI主界面

HMI标定界面

3.关联HMI主界面控件变量。

（1）数据统计

良数：qual_num

不良数：disqual_num

（2）测量圆参数

内环圆半宽：ga_circle_parm(0)

外环圆半宽：ga_circle_parm(1)

起始角度：ga_circle_parm(2)

终止角度：ga_circle_parm(3)

子区域数量：ga_circle_parm(5)

子区域宽度：ga_circle_parm(6)

终止角度：ga_circle_parm(3)

终止角度：ga_circle_parm(3)

终止角度：ga_circle_parm(3)

插值算法：ga_circle_parm(4)

滤波尺寸：ga_circle_parm(7)

内边缘极性：ga_circle_parm(9)

外边缘极性：ga_circle_parm(10)

对比度：ga_circle_parm(8)

边缘位置：ga_circle_parm(11)

（4）内外圆半径检测标准

ga_stand_parameter(0)~ga_stand_parameter(1)

（5）内外圆圆度检测标准

ga_stand_parameter(2)~ga_stand_parameter(3)

（6）内圆坐标和半径

table(10+coord_trafoma*3)~table(12+coord_trafoma*3)

（7）外圆坐标和半径

table(20+coord_trafoma*3)~table(22+coord_trafoma*3)

4.关联HMI标定界面控件变量。

（1）标定参数

标定类型：ga_ca_param(0)

对比度：ga_ca_param(1)

极性：ga_ca_param(2)

间距：ga_ca_param(5)

最小面积：ga_ca_param(3)

最大面积：ga_ca_param(4)

（2）标定误差

最小误差：ca_min_err

最大误差：ca_max_err

平均误差：ca_avg_err

5.本期课程代码主要实现的功能使用到的指令如下。

03操作演示

（一）操作步骤

查看运行效果：将项目下载到控制器中→点击标定（进行图像坐标转换成世界坐标）→使用本地图片→单次采集→设置检测参数（设置用于测量内外圆半径和边缘外轮廓缺陷的检测参数）→点击测试（查看检测结果）→点击切换世界坐标（查看橡胶密封圈内外圆测量的实际半径尺寸结果）→点击运行（查看连续运行效果）→结束。

本次，正运动技术机器视觉运动控制一体机应用例程丨橡胶密封圈检测，就分享到这里。

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审核编辑：汤梓红