清水器滤芯气泡法气密性视觉检测计划
----气泡法 + 机械视觉监测气泡
一、测试原理
气泡法(浸水法):将滤芯内部充入划定压力压缩空气,,,,,整体浸没在清水槽内;;;;;;;;若滤芯保存渗漏缺陷,,,,,压缩空气会从破损位置溢出,,,,,在水中形成气泡。。。。。。。由机械视觉相机一连收罗水槽内滤芯区域图像,,,,,识别气泡,,,,,检出气泡 = 判断漏气 NG;;;;;;;;无气泡 = OK。。。。。。。
适用工具:PP 棉、活性炭、RO 膜、超滤等清水器滤芯,,,,,用于检测壳体粘接处、密封圈、膜丝、端盖封胶、注塑裂纹等走漏。。。。。。。
二、工艺参数设计(可按客户标准微调)
1. 充气压力:通例清水器滤芯 0.05~0.15 MPa(50~150 mbar);;;;;;;;RO 膜 / 承压滤芯最高可至 0.2MPa,,,,,严禁超压造成滤芯破损。。。。。。。
2. 保压时间:充气稳压 2~5s,,,,,然后保压视察 5~10s(这段时间视觉一连照相检测气泡)
3. 浸水深:滤芯完全浸入水面下 20~50mm,,,,,水面坚持平稳,,,,,镌汰水面波纹滋扰视觉
4. 介质:清水,,,,,可少量添加润湿剂降低外貌张力,,,,,避免气泡附着不脱离
5. 情形:水槽避光,,,,,镌汰情形反光,,,,,阻止水面光斑被误识别为气泡
6. 测试流程:滤芯装夹密封 → 下压浸入水槽 → 内部充气稳压 → 视觉最先一连收罗图像识别气泡 → 保压计时竣事 → 阻止充气 → 抬升滤芯出水 → 输出 OK/NG 效果。。。。。。。
三、机械工装设计
1. 密封工装:凭证滤芯接口定制堵头 + 密封圈,,,,,关闭滤芯收支口,,,,,只保存一起进气口;;;;;;;;包管工装自己不漏气(工装先做气密性校验,,,,,阻止工装漏气误判产品)
2. 升降机构:气缸发动工装 + 滤芯上下行动,,,,,完成浸入 / 抬离水槽;;;;;;;;速率平缓,,,,,阻止入水攻击爆发大宗扰动气泡
3. 测试水槽:透明亚克力槽;;;;;;;;底部做排污口;;;;;;;;槽体外侧做遮光黑框,,,,,镌汰杂光反光
4. 气路单位:调压阀、电磁阀、压力传感器、排气阀;;;;;;;;压力传感器实时监控内部压力,,,,,压力不稳直接判断工装密封不良,,,,,不启动视觉检测。。。。。。。
四、机械视觉系统设计(焦点:水中气泡识别)
n 硬件选型
1. 工业相机:全局快门是非相机(优先是非,,,,,比照度更高,,,,,气泡识别更稳固);;;;;;;;区分率 1280×960 或 200 万像素;;;;;;;;帧率≥30fps。。。。。。。理由:气泡是动态细小目的,,,,,全局快门阻止运动模糊;;;;;;;;彩色相机容易受水体反光、色差滋扰。。。。。。。
2. 镜头:低畸变定焦镜头;;;;;;;;视场 FOU 笼罩整个滤芯浸水区域;;;;;;;;事情距离凭证机台结构确定。。。。。。。
3. 光源:背部平行背光(透射打光),,,,,水槽背后打背光。。。。。。。气泡在透射光下泛起玄色圆点 / 细线,,,,,和水体配景比照度极强,,,,,是气泡检测最优计划;;;;;;;;不要用正面环形光,,,,,水面反光滋扰重大。。。。。。。
4. 装置方法:相机牢靠在水槽侧面,,,,,透过亚克力壁拍摄滤芯浸泡区域;;;;;;;;亚克力板做防雾处置惩罚,,,,,避免水汽凝聚在视窗形成水雾。。。。。。。
n 算法计划(古板视觉为主,,,,,简朴场景不需要深度学习)
1. ROI 区域划定:只在滤芯本体浸水区域设置检测 ROI,,,,,屏障工装、水槽边沿、水面区域,,,,,镌汰滋扰。。。。。。。
2. 图像预处置惩罚:灰度化、高斯模糊降噪、阈值支解;;;;;;;;提取高亮 / 暗点气泡轮廓。。。。。。。
3. 动态目的差分:一连帧图像做配景差分,,,,,静态污点 / 牢靠光斑会被过滤,,,,,只有移动的气泡才会被提。。。。。。。ㄕ庖徊绞且,,,,,区分牢靠杂质和上浮气泡)。。。。。。。
4. 特征筛。。。。。。。荷柚闷菝婊兄怠⒊た肀取⒃硕颍ㄆ菹蛏显硕。。。。。。。
· 细小噪点:面积小于阈值直接过滤;;;;;;;;
· 气泡特征:轮廓为类圆形,,,,,运动矢量向上;;;;;;;;知足条件判断为有用走漏气泡。。。。。。。
5. 判断逻辑:保压视察周期内,,,,,只要识别到≥1 个有用上浮气泡 → NG;;;;;;;;全程无有用气泡 → OK。。。。。。。
6. 数据存储:生涯检测图像、时间戳、产品编号、OK/NG 效果,,,,,用于质量追溯。。。。。。。
7. 增补:若是是细小渗漏,,,,,气泡天生速率很慢,,,,,可以延伸保压时间,,,,,累计多帧图像团结判断。。。。。。。
五、滋扰因素与防误判对策
滋扰问题
解决步伐
入水攻击爆发大宗瞬时气泡
入水后期待 2~5s,,,,,待水体稳固后,,,,,才启动视觉检测计时
水中悬浮杂质、灰尘
配景差分,,,,,过滤静止物体;;;;;;;;按期换水整理水槽
亚克力视窗起雾
视窗加装气幕吹扫,,,,,或者加热除雾
水面波纹反光
遮光外框,,,,,ROI 避开水面;;;;;;;;背光平行光源
工装自己漏气
每次测试前压力自检,,,,,压力掉超阈值直接报警,,,,,不进入视觉检测
六、电气与控制逻辑
1. PLC 作为主控:控制气缸升降、电磁阀充气排气、读取压力传感器信号,,,,,和视觉软件通讯。。。。。。。
2. 视觉软件输出信号:DI/DO 通讯,,,,,OK、NG、系统故障信号给到 PLC。。。。。。。
3. 人机界面 HMI:设置保压时间、压力阈值、气泡判断参数;;;;;;;;审查历史检测纪录、图片回放。。。。。。。
4. 报警输出:NG 产品声光报警;;;;;;;;可外接剔除机构(人工台可只报警提醒,,,,,自动化产线可自动剔除)。。。。。。。
七、两种计划选型比照
1. 计划 A:古板机械视觉(推荐,,,,,性价比高) 适合绝大大都滤芯气泡检测,,,,,气泡特征简朴,,,,,依赖配景差分 + 轮廓提取,,,,,算法稳固,,,,,授权本钱低;;;;;;;;弱点:关于极细小气泡(微米级缓慢逸出)识别能力有限。。。。。。。
2. 计划 B:AI 深度学习图像识别 当现场水体污浊、滋扰极多,,,,,古板算法容易误报时使用;;;;;;;;需要收罗大宗气泡 / 无气泡样本训练模子;;;;;;;;本钱更高,,,,,适合高难度重大场景。。。。。。。
八、清静与注重事项
1. 压力设置不可凌驾滤芯承压极限,,,,,避免爆破;;;;;;;;
2. 按期校验工装密封性,,,,,工装漏气会一直 NG;;;;;;;;
3. 水槽电气做好防水隔离,,,,,相机、接线做好防水防潮;;;;;;;;
4. 按期清洁水槽和视察窗,,,,,包管成像稳固。。。。。。。
九、可选扩展
1. 增添产品条码扫码,,,,,绑定每只滤芯检测纪录;;;;;;;;
2. 自动排水补水;;;;;;;;
3. 多工位轮换测试,,,,,提升产能。。。。。。。