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研究生: 高浩翔
Hao-Siang Kao
論文名稱: 連續與非連續式金屬拉鏈自動化光學線上檢測機台之改良研究
Improvement of an Automatic Optical On-Line Inspection System for Continuous and Non-Continuous Metal Zipper Rolls
指導教授: 修芳仲
Fang-jung Shiou
鄧昭瑞
Geo-ry Tang
口試委員: 陳亮光
Liang-kuang Chen
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 機械工程系
Department of Mechanical Engineering
論文出版年: 2014
畢業學年度: 102
語文別: 中文
論文頁數: 116
中文關鍵詞: 自動化光學檢測拉鏈影像處理量測系統分析數位訊號處理器
外文關鍵詞: Automatic Optical Inspection, Zippers, Image Process, Gage Repeatability and Reproducibility, Digital Signal Processor
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  • 本研究旨在改良既有的金屬拉鏈自動化光學檢測雛型機台,以期符合製造業者線上生產的需求。系統的提升從硬體與軟體兩方面著手。硬體的設計變更包含夾緊裝置與拉緊裝置使機台穩定度大幅提升,而新的導引機構使單台相機可擷取兩側拉鏈影像,以減少硬體設備。至於軟體部份則更新了連續式金屬拉鏈檢測程式,並開發非連續式金屬拉鏈與瑕疵分析的演算法。經重複性實驗證明,檢測程式於六倍生產速度仍有99.81 %的正確判斷。改良後的量測系統透過統計分析,機台之重複性與再生性之變異合為1.02 μm。此外,針對廠商提出檢測機台商品化的需求,本研究亦評估以數位訊號處理器取代個人電腦之可行性。


    This study aims at the improvement of a prototype automatic optical inspection machine for metal zippers in order to meet industry production requirements. The system has been upgraded in both hardware and software. Hardware design changes include extra clamping and pulling devices to improve the stability of the machine. In addition, the new guiding mechanism allows a single camera to capture images on both sides of the zipper simultaneously, which results in a significant cost reduction. A modified program has been employed to inspect the continuous metal zippers efficiently and a new program has been developed for the inspection of the non-continuous metal zippers. Experiment data show that the inspection machine has an accuracy near 99.81% while running at six times of the normal production speed. Based on the statistical analysis, the gage repeatability and reproducibility of the machine combine a variance of 1.02 μm. In response to the request from a zipper manufacturer, this research also conducts a feasibility study which suggests the personal computer in the inspection system be replaced by a digital signal processor.

    摘要 I Abstract II 誌謝 III 目錄 IV 圖索引 VII 表索引 XI 第一章 緒論 1 1.1 研究背景 1 1.2 研究目的 2 1.3 參考文獻 4 1.4 研究方法 7 1.5 論文架構 8 第二章 拉鏈與影像處理 9 2.1 拉鏈 9 2.1.1 拉鏈種類 9 2.1.2 拉鏈結合原理 10 2.1.3 拉鏈生產製程 11 2.2 金屬拉鏈瑕疵 12 2.3 數位影像處理 14 第三章 系統架構 18 3.1 系統改良要點與規劃 19 3.2 機構模組 19 3.2.1 拉鏈運輸機構 20 3.2.2 拉緊裝置 21 3.2.3 夾緊裝置 22 3.2.4 運動傳輸裝置 23 3.3 影像視覺模組 24 3.3.1 相機與鏡頭 25 3.3.2 光源模組 26 3.4 電控模組 27 3.5 軟體控制模組 29 3.6 系統整合 31 3.6.1 比例因子計算 32 3.6.2 量測系統分析 35 3.6.3 量測系統分析結果 38 第四章 研究方法與實驗結果 43 4.1 連續式金屬拉鏈檢測實驗 43 4.1.1 影像處理檢測時間規劃 43 4.1.2 連續式金屬拉鏈檢測流程 44 4.1.3 連續式金屬拉鏈重複性實驗結果與比較 49 4.2 非連續式金屬拉鏈檢測實驗 54 4.2.1 非連續式金屬拉鏈檢測流程 55 4.2.2 非連續式金屬拉鏈重複性實驗結果與比較 60 4.3 瑕疵分析 64 4.3.1 瑕疵定位方法與流程 64 4.3.2 瑕疵分類方法與流程 66 4.3.3 瑕疵定位與分類實驗結果 70 第五章 數位訊號處理器之可行性研究 73 5.1 數位訊號處理器介紹與硬體選用 74 5.2 軟體與影像處理方法 75 5.3 實驗方法與結果 79 第六章 結論與未來展望 84 參考文獻 87 附錄 90

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