机器视觉在塑胶透明件外观检测中的应用

注射成型是工业生产塑料制品最为常见的方法，能够用于加工结构复杂、几何尺寸精度高的塑料制品，具有生产周期短、适应性强、生产效率高且易于自动化等优点。

表面质量是注塑制品质量评估的一项重要指标，生产过程中，由于原料、注塑机设备、生产环境等复杂多变的因素共同影响了注塑产品的质量，导致在生产过程中产生各种各样的缺陷，如常见的短射、飞边、裂纹、翘曲、气泡等缺陷，这些缺陷不仅影响制品的外观，且严重影响制品的使用性能。

如果塑胶件存在不饱膜、严重划伤等外观缺陷，且该问题在线组装才被发现，那么该下游成品直接是作废处理，成本直线上升。因此及时检测及次品剔除对质量控制和成本控制是非常重要的，也是制造业进一步升级的重要基石。

当前注塑制品表面质量检测大多依靠人工离线抽样检测

1、检测效率低下；

2、不符合现代工业检测中的实时、在线、非接触的要求；

3、容易受到检测人员主观意志的影响，导致结果因人而异、因时而异；

4、人为疏漏不可避免的造成产品的漏检、错检。

机器视觉在塑胶透明件外观检测中的应用

01 机器视觉检测在塑胶透明件外观检测中的应用

在塑胶透明件生产过程，由于各种因素的影响，容易导致产品表面出现各种缺陷，影响产品的外观和性能。塑胶透明件常见的外观缺陷包括气泡、油污、黑点、划伤、斑纹、泛白、变色、光泽不佳等。

通过搭载功能性能匹配的机器视觉检测系统组件，机器视觉检测设备能够对塑胶透明件的各种表面缺陷进行快速、高效、实时检测，筛选出不良品，并对检测结果进行实时保存记录，便于后续的管理、查询和产品质量分析。

为了保证塑胶件的产品质量符合生产需求，通常需要对工件进行两个方向的检测：尺寸测量和缺陷检测。

机器视觉检测系统是非接触性测量，对产品的尺寸和缺陷检测都完全可靠，特别对于在运动过程中的物体的检测是人工万万不能比拟的。

机器视觉系统就是利用CCD工业相机对产品进行图像摄取，然后转化成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。

机器视觉系统在塑胶件中的应用实例

1、塑胶件点胶水检测

使用光源：紫外环形光源

样品图，效果一：无胶水，效果二：有胶水

案例简述：胶水带有荧光特性，经过紫外环形光照射后，能够激发出不同颜色的可见光，因此紫外光常用于荧光胶水检测。

2、塑胶件尺寸测量

使用光源：低角度环形光源

样品图，效果一：红色产品效果二：灰色产品

案例简述：塑胶件需要测量的特征只有1mm高度，使用低角度环形光，光源放低减少余光干扰降低背景灰度值，利用直射光照射将凸台轮廓打亮，与表面形成鲜明对比。

3、塑胶瓶盖缺陷检测

检测的主要项目包括：瓶盖破损检测、瓶盖高度检测、瓶口缺陷视觉检测、液位检测、瓶标检测。

案例简述：系统采集高清瓶盖图像，采用图像分析处理技术，利用颜色、纹理、几何 相似缺陷的特征可以检测瓶盖是否存在瓶盖高度、瓶口缺陷、液位等缺陷。检测精度>0.002mm，检测速度60-2100/min。

4、塑胶瓶盖二维码检测

使用光源：双偏振环形光源

样品图，效果一：喷墨码，效果二：激光码

案例简述：瓶盖中间有凸起光滑圆点会反光，使用双偏振环光，可消除反光把背景打黑，二维码反射呈现亮色，与表面形成鲜明对比。

机器视觉检测在塑胶透明件外观检测中的优势

1、多产品同时检验

传统的视觉解决方案旨在仅检查生产线上特定点的一件物品，这使得它们对于塑料注射成型等行业来说是不切实际的，因为同一条生产线可能会生产出不同形状和形式的各种产品。

在生产线上安装的机器视觉检测系统，帮助塑料制造商去克服这个问题，传统的机器视觉解决方案，只能在生产线上的定位置监控一种产品，但安装自主机器视觉系统能够在生产线的同一位置，检测任意数量的产品，甚至是数十或数百种不同的产品。

机器视觉检测系统摆脱了每个解决方案一个产品的传统限制，允许制造商使用一个系统检查各种物品。

2、自动调整相机参数

另一个典型问题是实现要检查的零件的正确照明，通常，注塑模具具有类似于镜子的光滑、高反射表面。此外，模具可以是与塑料聚合物相同的颜色，或者由于模具内部照明不足而缺乏对比度，因此可能会出现这种颜色，最后，成型机的结构尽可能紧凑，这样它们的开度刚好足以弹出零件，但不足以保证足够的照明以进行视觉。

所有这些挑战使得传统解决方案的检测变得困难，但机器视觉检测系统却并非如此，这些系统旨在自我调整相机参数以获得完美的照明、焦点和对比度。通过这种方式，塑料部件可以以一种清楚地区分彼此的方式进行照明，从而使系统能够在完全自主的情况下执行有效的视觉检测。

3、全面生产质量保证

传统的解决方案需要几个月的时间来设计、构建和测试，整个过程的机器视觉系统成本往往高达数几十万元，机器视觉检测系统安装的成本效益和快速性，意味着工厂可以在生产线的每个节点而不是在末端设置一个定位，从而实现更高的生产力、盈利能力和产量。