外观缺陷是所有行业制造商的祸根。生产在测量、装配、形状、配合和功能方面具有正确质量的产品是一回事，但外观缺陷更容易被产品的客户和用户注意到和标记。大多数时候，它们对产品、组件或子组件的使用或功能没有不利影响，只是看起来不好看！众所周知，检查操作员很难发现它们，因此使用传统的质量控制方法更难以检查。可以批量或百分百地对零件进行测量和计量检查，但无法在高速生产过程中批量检查单个外观缺陷。因此，对于每分钟 300-500 个零件的大规模生产医疗器械制造，使用视觉系统进行自动化外观缺陷检测是一个的方法。

对于医疗器械制造商来说，外观缺陷可能表现为零件上的夹杂物、黑点、划痕、痕迹、缺口、凹痕或异物。对于汽车制造商来说，可能是座椅主体上的缝线位置错误、部件上的缺陷、子组件上的标记，或者车辆上面板的间隙和齐平。

使用视觉系统进行自动外观检测对于销往日本和亚洲市场的产品尤其重要。这些市场对产品的外观问题特别敏感，医疗器械制造商需要使用视觉系统对生产的每件产品进行百分百检查，以确认其产品不存在外观缺陷。这可能是注射器本体、小瓶、针尖、安瓿、注射笔零件、隐形眼镜、医疗部件和伤口护理产品。所有这些都需要在制造和高速装配过程中进行快速检查。

视觉系统如何应用于自动外观检查？

将视觉系统应用于外观检测的关键是将相机分辨率、光学器件（本质上通常是远心）和滤光片结合起来，以找出特定的缺陷，从而能够将其从产品的自然变化和背景中分割出来。根据所检查的外观缺陷的类型，可能还需要结合线扫描、区域扫描或 3D 相机采集。例如，注射器主体或小瓶可以在线扫描相机前旋转，以提供产品整个表面的“展开”视图。

让我们以注射器本体作为参考，深入研究所使用的一些特定元素（尽管这些方法可以应用于其他产品组）：

吸收缺陷

这些缺陷通常是杂质、颗粒、纤维和气泡。这需要一种带有线扫描的照明技术来为这些缺陷提供对比元素：

隐藏缺陷

这些缺陷通常通过线扫描方法“隐藏”在视图中，因此使用直接同轴方法并通过区域扫描传感器进行多次捕获将能够发现表面缺陷，例如白色标记（在透明和玻璃产品上）和气泡。

裂纹和划痕缺陷

为此可以采取多种方法，但通常应用轴向照明与线扫描旋转的组合将提供识别裂纹、划痕和清晰碎片的能力。

为什么我们在外观缺陷检测中使用远心光学器件？

远心镜头是仅收集准直光线束（平行于光轴的光线）的光学器件，从而避免透视变形。由于仅允许平行于光轴的光线，因此远心镜头的放大倍率与物体位置无关。由于这种独特的特性，远心镜头非常适合测量和外观检查应用，在这些应用中，透视问题和放大倍率的变化可能会导致测量结果不一致。由于其结构原因，远心镜头的前部元件必须至少与预期视场一样大，这使得远心镜头不足以对非常大的部件进行成像。

固定焦距镜头是近心镜头，可捕捉从光轴发散的光线。这使得它们能够覆盖较宽的视野，但由于放大倍率随工作距离而变化，因此这些镜头不适合确定物品的实际尺寸。因此，远心光学器件非常适合外观和表面缺陷检测，通常与准直照明相结合，以提供产品的完美轮廓。

总之，可以有效地部署机器视觉系统来实现百分百自动化外观缺陷检测。通过结合正确的光学、照明、滤光片和相机技术，制造商可以使用可靠的方法对外观和表面缺陷进行百分百自动目视检查。