中航电测：AOI自动光学识别设备 实现应变计检测的革命性变革

中航电测　王小妮　路新科

近年来“中国制造2025”“工业4.0”“互联网+”人工智能……这些名词频繁出现在人们的资讯视野中，无论是主动应对还是被动接受，一个不可阻挡的历史潮流正迎面而来，而这一切急速变革的背后，在工业领域都指向了一个共同的目标——智能制造。作为自动化与信息化高度融合发展的智能制造产业，与以往的工业生产方式最大的区别就在于高度的技术密集性，而大量的智力资源及研发环境整合就成为进入这个行业的首要门槛。

中航电测作为国内最大的电阻应变计生产商和全球应变计供应的重要生产基地，产能问题一直制约着公司高端产品市场的快速扩张，产品外观缺陷识别成为该产品核心工艺制造流程的瓶颈。中航电测智能装备事业部依托“西北工大-中航电测机器视觉与智能识别联合实验室”的研发成果，实现了基于AOI模式的电阻应变计外观缺陷智能识别与分选，研制成功的AOI自动光学识别设备对电阻应变计的检测方式进行了革命性变革，将用人最多、耗时最长的工序全部用自动化机器操作完成，识别效率从依靠人工的每版1小时提升到全自动化检测的每版5分钟。整个检测过程从装入安装应变片的吸盘组件并关闭遮光罩开始，循环执行步进运动、光源点亮、相机曝光采样、数据处理，完成全程工作步骤并生成报告，充分体现了智能装备的力量！

AOI自动光学识别设备采用透射式数字显微模组进行小区域成像，用超高精密运动平台拖动样件，步进式运动，通过对图像的拼接，从而实现对样件高精度、全范围测量。后端应用高性能智能数字图像处理相关技术，对图像进行分析，自动识别零件的各种缺陷。为零件生产后期处理，生产工艺改进提供支撑。该设备主要由XY两轴电动精密运动平台、ABZ三轴手动相机调整部件、相机固定龙门座、光学隔振平台和折叠遮光罩组成。

由于该AOI设备的运动精度很高，且应用于生产线中会受到相邻工位搬运、切断设备的干扰，因此采用了光学隔震平台来有效隔离地面扰动。选用的三维空气弹簧式除振台以洁净和高刚度为开发概念完成的蜂窝状工作台在内部的蜂窝状材料上采用蜂窝状钢骨，此外，在成形前加工了蜂窝状工作台的上下面，因此，内部无切削油、切屑残留，非常洁净；除振部采用全方位对应的空气弹簧，实现了高水平的除振性能。

在零件缺陷自动智能识别的计算方法上，在完成对零件的精确定位后，使用自适应二值化算法区分前景与背景（不同材质）和Canny算子进行边缘检测，依据Hough变化对边缘图形进行坐标定位；以多点差值计算进行亚像素填充，提升定位、分割精度；使用最大卷积响应与多元回归算法进行模板匹配。

中航电测智能装备事业部以打造智能工厂为方向，致力于专用自动化设备的定制和传统工业生产线的自动化改造，先后完成多项重大技术攻关和专利申请。主要研发产品还有自动焊接机器人工作站、智能助力机械手、自动点胶设备及多工位自动化生产流水线等，凸显了传统工业生产线的自动化改造方面所具有较强的整体规划和定制研发能力，始终以最具竞争力的自动化解决方案，为客户持续创造价值。