器件检测方案Rev01.docx
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器件检测方案Rev01
20140615
精密器件光学自动检测
AOIInspector
技术方案书
2014-6-15
简介：
非接触式光学测量器件断面同心度及其缺陷设备技术方案
文件编号：
版本号：
发布日期：
⏹文档说明
器件自动光学检测技术方案书，内含：
技术方案，供货范围；设计分工和交付；系统性能，人员交流，系统组件性能描述。
⏹适用范围
⏹版本说明
版本
发布日期
编制
签发
说明
V1.0
20140615
1.技术方案和供货范围
2.设计分工和交付文件
3.系统性能保证与分析
4.项目时间进度
5.系统制造标准和出厂验证
6.买方和卖方人员交流
7.其他事项
1.技术方案和供货范围
1.1概况
精密器件测量，需自动非接触式检测器件特征。
检测要求：
被测工件长度要求300mm~500mm；
20倍显微测量观察；
非接触观察；
要求测量同心度等工件的几何参数；
测量精度10μm或以上；
器件为圆柱状，断面为同心圆结构，两个圆之间有成120度分布的陶瓷材质块连接。
两圆为金属镀层。
断面最大直径为40mm。
断面平面示意图如下：
判定内外圆的同心度；
检测陶瓷链接块的裂缝等，缺陷检测；
1.2检测环境要求
●系统安装位置提供稳定的电压：
AC,220V±10%，50Hz±2%
●稳定的内/外部网络方便数据交互
●必要的设备安装空间，如隔震、地沟、数据线缆布线空间
1.3技术方案描述
1.3.1系统配置图
考虑到图像采集、数据处理的实时性、软件升级、维护等因素，该系统设计基于PC，易于集成，方便用户管理维护。
采集处理控制计算机
CCD相机
LED光源
控制系统
目标物
1.3.2系统分辨率
摄像头分辨率6576X4384
摄像头最大桢速5Hz
摄像头的数量1
视野范围10-40mm
横向分辨率0.00152mm—0.00608mm
纵向分辨率0.00228mm—0.00912mm
1.3.3摄像头、配套光源
●摄像头
采用大面阵高分辨率CCD摄像头。
具有以下的特点。
●稳定的光学配置
相机选用CCD相机，信噪比好，图像锐利。
易于提取特征和后期查看。
镜头采用圆心镜头，尽可能小的降低畸变，提高测量的精度和稳定。
●光源
采用LED恒流源控制的电源，均匀性好。
使用寿命5万小时以上，1.5年后衰减30%以内。
1.3.4软件测量模块
软件采用定制软件，采集断面图像，影像分析测量。
边缘识别后算法拟合出圆，计算出圆心，可以获得同心度；
缺陷检测部分，与材质纹理等密切相关，识别率按照不同缺陷需进一步细化。
1.3.5机械结构件安装简图
轮廓测量仪的机械组成
轮廓测量仪主要由测量系统、控制系统、机架这三部分组成，如图1所示。
结构分析：
1.产品竖直安装，根据不同的产品设计不同的夹具，靠气缸夹紧。
2.摄像头通过位移平移台能够上下手动调节。
3.显示器可以随着门旋转打开，方便产品安装。
门关上后能够挡光。
4.配备大理石平台能够减弱外界的振动干扰。
5.下机架四侧均能开门，方便维护。
6.设备配有电气快速插口。
7.根据产品的大小长短可以考虑将产品、相机、光源水平安装。
8.四个支脚可以考虑选用减震支脚，增加设备的抗干扰能力。
9.根据客户的需求测量仪可以做成台式和立式两种。
图1立式轮廓测量仪整体结构
图2立式轮廓测量仪检测系统
1.4系统优点
友好的操作界面，中文界面，便于操作。
非接触式测量，快速稳定。
1.5买方和卖方的供货范围
1.5.1买方供货范围
清洗机组：
序号
名称
规格
数量
单位
备注
其他说明
1、电气部分
1
工业相机
分辨率:
4K传输方式：
CameralLink
只
2
相机电源及数据线
高速CameralLink数据线10M，HD6接头，电源
套
3
高速采集卡
块
4
特制光源
定制的高亮度LED光源
套
5
操作员计算机
工控计算机
台
6
镜头
只
7
UPS后备电源
稳压、后备电源2KVA
台
8
相机转接板
自制
套
9
运行许可
运行许可加密狗
只
10
软件
自主开发表面质量检测系统
套
11
报警器
台
12
CameraLink专用数据电缆
根
13
电缆等辅材
若干
合计：
2、机械部分
1
上机架
钣金烤漆
套
2
下机架
方通焊接结构，牢固抗震
套
3
大理石平台
用于测量仪器，抗震
套
4
精密平移机构
精密调节CCD与产品间的距离
套
5
产品夹具
快速精确定位产品
套
合计：
随机备件（共用）
序号
材料名称
数量
单位
1、
检测光源
套
2、
I/O输入输出板卡
块
4、
图像采集卡
块
5、
相机
个
8、
数据存储移动硬盘（2T）
个
9
CameraLink数据电缆
根
2.设计分工和交付资料
检测系统的实施计划包括了一系列的服务内容，以确保快速的系统安装、调试，达到预期的性能。
1公司和用户都理解他们在安装过程中各自的目标和角色，并提供合适的经培训的人员，项目才能取得成功。
责职描述和划分见下面内容。
2.1交付资料
系统在生产线上的布置图。
接地要求和接地点。
端子IO设备安装位置说明。
计算机布局图。
操作手册。
●用户交付的资料：
测量区域生产线布置图dwg格式。
电源位置说明。
其他相关说明，设备性能，注意事项等。
3.系统性能保证和分析
●系统性能评估
系统性能评估是指在发运前和安装到生产线后对整套系统的全面评估。
性能评估由3个阶段组成。
1发货前的验证，测试验证各部件达到基本属性性能。
2系统安装、调试完毕后，经卖方专业培训并获得相应资质的操作员可以自行操作使用。
系统能够检出缺陷，自动分类缺陷。
对检出结果和分类结果与系统性能进行比较。
3在第2步的基础上，进行必要的检测参数微调，缺陷分类器学习。
包括系统利用率和可靠性测试，达到理想性能。
●设备利用率
连续30天的以上运行无异常。
设备的利用率需要达到99%。
30X24=720小时。
用户需遵循操作手册的规范操作。
Runningtime运行时间
Availability（%）=-----------------------------------x100（%）
利用率720hours
注意事项：
1、验收前，系统必须经过足够的调试和用户化后才能进行，这时系统应保持在良好的工作状态；2、因器件的特殊加工原因或不在计划内的缺陷等，这部分的缺陷不包括在验收指标内；
3、良好的环境条件是检测项目能否成功的关键，同时也存在着一些我们和用户都不能控制的可能对检测质量造成影响的情况。
如特殊纹理、大面积亮点可能对一些小缺陷的检测造成困难，某些不可知的缺陷信噪比（S/N）小于6dB时对缺陷的检测会造成很大的困扰。
考核验收指标
记录每一个测量数据、缺陷等。
然后比较检测系统的结果是否与他们的结果相同。
性能考核的基本测量内容为“检测率”和“分类率”，其计算公式如下：
检测率计算
Numberofdefectssoseenbysystem系统检测到的缺陷数量
Numberofdefectssoseenbyinspector双方检测到的缺陷数量
4.项目时间进度
以下为项目时间参考模板,实际项目时间以样品进度及客户要求为基准:
订单后的月份
1
2
3
4
5
6
7
8
合同生效
项目开始会
机械制造
出厂检验
交流
运输
安装
图像获取和阈值
起始分类
最终验收
5.系统制造标准和出厂验证
●系统和单个部件的检测以及员工工作行为规范符合我们手册中的规定。
●在合同规定的卖方供货范围内的设备和材料必须进行出厂质量检验、审查、测试运行并确保质量合格。
●设备和材料的检验，测试与试运行的分类如下：
1.在买方厂区进行的检验、测试与试运行，由合同中规定的买方与卖方的检查人员共同参加。
2.由卖方和制造厂共同执行的检验、测试与试运行。
●保证所有涉及到的材料器件严格检查。
●发货前一个月，卖方应提交给买方主要设备的检验大纲，2份副本，包含以下内容：
（1）设备的名称和规格
（2）检查的项目
（3）检查方法，草图和工具
（4）检查所采用的标准号
（5）判断标准
●供货范围物品到达买方工厂后，在联合检查之前（不少于一周），卖方应免费向买方检查人员提供必要的用于检验的文件（包括图纸），2份副本。
卖方应在检验完成后向买方提供联合检验记录，2份副本。
●买方检查人员还可查看合同的主要设备和其它相关设备的装配、试运行和包装、防锈和喷漆。
如果买方检查人员在查看时发现任何问题，买方应向卖方提出意见，卖方应慎重考虑这些意见，并采取措施解决这些问题。
●如果买方通知卖方将不派人参加出厂检验，或者买方不能在卖方注明的时间范围内参加检验，卖方可以自己进行出厂检验。
●如发现设备和材料有缺陷、损坏、缺件，或者型号、规格、数量和包装不符合合同要求，双方应该编制“检验记录”和“问题解决方案”，并由双方现场代表签字。
如果确认是卖方的负责，“问题解决方案”应作为买方向卖方要求更换、修理、补充或修改的有效索赔文件。
6.买方与卖方人员交流
●买方的人员
一人/周设计联络。
一周的培训人数不限。
一人参加项目开始会。
●卖方的人员派遣
为期一周的培训人数不限
现场安装需要个工作日，调试时间估计要个工作人天。
人数不限
一人参加项目开始会。
参加为期5天的最终考核验收。
人数不限
7.其他事项
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