光学方法相位偏折在汽车面漆检测中的应用

随着汽车这个交通工具的家庭化普及,汽车可以说是家家户户必不可少的家庭开支和财产,汽车的美观也越来越成为与实用性能同等重要的选择元素。说到汽车外观,很多人的第一反应都是流线型的设计、绚丽的色彩,却忽视了汽车外观在细节上的表现。而实际上,汽车面漆表面质量是影响外观评价的重要指标,面漆表面缺陷直接影响产品质量与品牌形象,进而影响市场销量。 

一、背景:主流车厂如何检测漆面质量? 

为了确保车身漆面质量,主流汽车厂家检测漆面质量的方式有两种:人眼检测和机器视觉检测,国内工厂主要依赖人眼检测结合手动打磨抛光的方式解决面漆表面缺陷问题。 

然而,人眼检测真的是检测漆面质量的最佳选择吗? 

二、现状:隧道式漆面检测产品 

隧道式的漆面检测传感器是目前行业内较为主流的漆面缺陷自动化检测产品形态,其采用了传统机器视觉图像处理原理,将LED条形光源和相机铺设在类似隧道的结构中,当汽车通过隧道时,相机拍摄车身图像进行检测。 

隧道式漆面检测检测速度快,约40s可完成整车的检测,但存在如下的问题: 

(1)误检率较高,可达10~20%; 

(2)缩孔等小形变缺陷检测效果不佳; 

(3)缺陷分类效果不佳; 

(4)无法对缺陷三维形貌进行测量。 

如果后续工位计划引进自动打磨抛光系统,必须由缺陷检测传感器提供缺陷分类信息与三维形貌信息。因此,隧道式漆面传感器无法与自动打磨与自动抛光系统集成,从而无法形成漆面缺陷自动化检测与修复的整体解决方案。 

三、趋势:基于相位偏折技术的漆面缺陷检测系统 

什么是相位测量偏折技术? 

相位测量偏折技术是一种镜面/类镜面的表面质量检测技术,可分辨镜面表面nm量级的形貌变化,可对镜面表面进行亚μm量级精度的三维形貌测量。相位测量偏折技术系统主要包括显示屏光源和相机,显示屏光源可以任意变换设定的形态规则的图样,利用相机拍摄到的多种图样,可以计算多元的缺陷检测和识别数据类型、及高精度的缺陷的三维形貌。 

基于相位测量偏折技术,易思维推出了机器人式漆面缺陷检测产品,相较于隧道式传感器,该产品的优势主要体现在三个方面: 

(1)更优异的缺陷检测效果,各类缺陷均可检出,可确保检出率>95%,漏检率<2%; 

(2)具备良好的缺陷分类能力,分类准确率>95%; 

(3)具备高精度缺陷三维形貌测量能力。 

领先光学江苏的汽车面漆缺陷检测系统可在20s时间内完成整车缺陷检测、识别分类,即:3台/分钟的测算水平,实现100%在线检测,并能够输出缺陷三维位置与三维尺寸,检测结果支持大屏显示。系统在喷涂工序之后快速可靠地识别瑕疵,大幅降低漏检率和返修率,提高修补质量;输出的三维统计数据,不仅可以对接自动打磨、抛光工艺,提供更高的应用价值和经济价值,也可用于优化过程控制参数,降低缺陷发生率,从根本上实现工艺优化。