[一]、晶振外殼機(jī)械裝置設(shè)計(jì)原理與依據(jù)
晶振外殼缺陷檢測系統(tǒng)主要由硬件平臺、軟件平臺、外圍控制機(jī)構(gòu)以及輔助裝置構(gòu)成，而硬件平臺主要包括機(jī)械裝置與氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。系統(tǒng)中機(jī)械裝置與氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)非常緊湊，相互之間的協(xié)調(diào)對系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)顯得異常重要。在機(jī)械裝置結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，考慮氣動執(zhí)行元件的尺寸外型與運(yùn)動情況。
該系統(tǒng)的功能是實(shí)時(shí)檢測生產(chǎn)線上的晶振外殼的缺陷，但流水線上產(chǎn)品的生產(chǎn)速度很快，都是大批量生產(chǎn)。而該系統(tǒng)每次只能檢測1個(gè)產(chǎn)品，由于系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作實(shí)現(xiàn)需要確定的時(shí)間，因此只能周期性采集樣品進(jìn)行檢測。機(jī)械裝置的功能實(shí)現(xiàn)過程如下：從晶振外殼的生產(chǎn)流水線引導(dǎo)過來的產(chǎn)品不斷順著引導(dǎo)機(jī)構(gòu)往下傳送，如果裝置處于未采樣狀態(tài)，即電磁鐵左端通電，采樣導(dǎo)槽上擺，則晶振外殼，該處設(shè)計(jì)為斜槽，便于產(chǎn)品自動下落，此處可以放置一個(gè)回收裝置，回收那些沒有檢測過的產(chǎn)品；如果裝置處于采樣狀態(tài)，即電磁鐵右端通電，采樣導(dǎo)槽回落，則晶振外殼將經(jīng)過采樣導(dǎo)槽落到振動導(dǎo)槽上。在基于偏心電機(jī)的振動源的驅(qū)動下，振動導(dǎo)槽以確定的頻率振動，晶振外殼在不斷的振動過程中逐步移動到振動導(dǎo)槽的后端—水平定位槽，晶振外殼在水平定位槽中狀態(tài)只能是底面朝上或頂面朝上，這2種狀態(tài)就是后續(xù)圖像采集的目標(biāo)狀態(tài)。
[二]、晶振外殼檢測系統(tǒng)的組成簡述
晶振外殼缺陷檢測系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)如圖L主要由機(jī)械裝置、控制系統(tǒng)、光源和照明裝置、圖像采集設(shè)備和工控機(jī)以及軟件系統(tǒng)5大部分組成。
1)機(jī)械裝置是整個(gè)檢測系統(tǒng)的基礎(chǔ)，功能是從晶振外殼的生產(chǎn)流水線引導(dǎo)產(chǎn)品不斷順著引導(dǎo)機(jī)構(gòu)往下傳送，采樣時(shí)拾取晶振外殼樣品，輔助控制元件和執(zhí)行元件完成采樣和檢測動作，停止采樣時(shí)回收晶振外殼；同時(shí)負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)攝像頭和光源，使系統(tǒng)采集到質(zhì)量較好的圖像。
2)控制部分檢測系統(tǒng)的控制機(jī)構(gòu)主要包括氣動執(zhí)行元件、位置開關(guān)、控制器和警報(bào)裝置。負(fù)責(zé)完成系統(tǒng)的整體控制和接收系統(tǒng)的檢測結(jié)果。同時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)，軟件通過當(dāng)前狀態(tài)來決定采集設(shè)備是否拍照，并控制系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作。
3)光源和照明裝置在一個(gè)視覺檢測系統(tǒng)中，照明光源是重要的組成部分，照明光源的光強(qiáng)、光照的穩(wěn)定性、光的顏色以及光照的均勻性都將直接影響著圖像的成像質(zhì)量、預(yù)處理和后期處理、分析。
4)圖像采集設(shè)備主要負(fù)責(zé)采集晶振外殼的圖像，是與晶振外殼直接接觸的部分。檢測系統(tǒng)獲得的原始圖像是在模擬工業(yè)現(xiàn)場條件下通過攝像機(jī)拍攝的RGB圖像，圖像的采集受到光源和背景的影響。實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下的視覺檢測系統(tǒng)是開放式的，外界環(huán)境光對成像有較大的影響，而較終運(yùn)用于工業(yè)現(xiàn)場的系統(tǒng)將是全封閉的。因此在實(shí)驗(yàn)條件下要對光源進(jìn)行控制，通過設(shè)計(jì)比較獲得理想的照明方式，而背景采用低反射率的涂層覆蓋，模擬工業(yè)現(xiàn)場條件，減少實(shí)驗(yàn)條件下光源和背景對成像的影響。
5)工控機(jī)以及軟件系統(tǒng)系統(tǒng)的軟件功能是對集的圖像進(jìn)行處理，計(jì)算相關(guān)特征值，以此來檢測內(nèi)底面和頂面缺陷。軟件按模塊化思想進(jìn)行設(shè)計(jì)，對于圖像采集模塊和圖像處理模塊這兩個(gè)功能模塊，采用動態(tài)鏈接庫，以便于被其他應(yīng)用程序調(diào)用。