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研究生: 郭智揚
CHIN-YANG KUO
論文名稱: 油路控制閥光學檢測系統之開發
Development of an Optical Inspection System for Manifold Control Valves
指導教授: 唐永新
Yeong-Shin Tarng
鄭偉鈞
Wei-chun Cheng
口試委員: 鄧昭瑞
Geo-ry Tang
修芳仲
Fang-Jung Shiou
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: 2010
畢業學年度: 98
語文別: 中文
論文頁數: 99
中文關鍵詞: 非接觸式量測尺寸量測內孔量測真圓度量測內視鏡
外文關鍵詞: contactless measurement, dimension measurement, inside bore measurement, roundness measurement, bore scope
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  • 本研究旨在開發一套自動化光學檢測系統,度量油路控制閥之外
    型幾何特徵。完成的設備包含兩組不同之影像擷取模組,分別由自行
    撰寫之圖控介面操控機構之運動與定位。前者使用互補式金屬-氧化
    層半導體攝影鏡頭配合高倍率平行光鏡頭取得待測物的局部影像
    後,透過特徵的偏移量可以推算上、下外孔到端面的距離與閥體外
    徑。至於後者則是在利用工業用內視鏡組取像後,運用影像強化、邊
    緣偵測等影像處理方法來檢測內孔加工量。並使用雷射都卜勒位移量
    測系統對運動平台之定位誤差進行量測。
    透過本系統可以在十分鐘之內有效的完成控制閥外型幾何特徵
    之檢測,大幅度減少原始量測方式所花費時間。此外,由控制閥圓周
    的輪廓資料推算檢驗轉台的偏心量與閥體外徑之真圓度。並且設計簡
    易之操作介面,可以在短時間完成整個量測流程。


    The thesis is to develop an automatic optical inspection system
    which measures several geometry dimensions of a manifold control valve.
    The system includes two different image acquisition modules, separately.
    The interface of the system was with the LabView software which
    controls the motion and acquisition of the system. An image device was
    composed of both the complementary metal oxide semiconductor
    cameras (CMOS) and a high rate parallel lens which can take the specific
    inner images of the sample. With the data of the characteristic deviation,
    we can calculate the offset capacity to measure the distance between two
    end points of the inner circle of the oil hole. Another method has been
    developed to use the rigid bore scope to take images. With the following
    image enhancement, edge detection and other image processing methods,
    the oil hole processing capacity could be detected. Meanwhile, we have
    applied a Laser Doppler Displacement Meter to calibrate the position
    errors of the motion on the table which guarantee the accuracy of the
    analysis data.
    The system can finish all the required measurements on the
    geometry dimensions of the control valve within ten minutes. In addition,
    the system can substantially reduce the measuring time in contrast to the
    conventional method. Moreover, the circumference data of the control
    valve can calculate the eccentric quantity of the rotation table and the
    roundness of the control valve. The system designs a simple operate
    interface which can complete the measuring procedure in a short time.

    摘要I AbstractII 誌謝III 目錄IV 表目錄VII 圖目錄VIII 第一章 緒論1 1.1 研究方法3 1.2 文獻回顧6 1.3 論文架構7 第二章 量測系統設計與設備8 2.1 機器視覺模組9 2.1.1 CMOS攝影機10 2.1.2 鏡頭13 2.1.3 光源與照明17 2.2 運動平台系統22 2.2.1 運動控制卡與接線盒22 2.2.2步進馬達與驅動器24 2.2.3 運動平台27 2.3 工件夾頭旋轉台29 第三章 特徵量測方法30 3.1 平台系統校正30 3.1.1 平台定位校正32 3.2 影像處理36 3.2.1 像素36 3.2.2 影像系統校正37 3.2.3 直線剖面圖38 3.2.4 影像強化39 3.2.5 邊緣偵測41 3.3 真圓度量測46 3.4外徑量測48 3.5 偏擺度量測50 3.6 孔位量測53 3.7毛邊去除量量測55 第四章 系統整合與實驗結果58 4.1 系統整合架構58 4.2 人機介面60 4.3 實驗結果65 4.3.1 真圓度量測實驗結果67 4.3.2 外徑量測實驗結果68 4.3.3 孔位量測實驗結果69 4.3.4 毛邊去除量量測實驗結果71 第五章 結論與未來展望73 參考文獻75 附錄A 平台負載計算78 附錄B 定位誤差量測數據81 附錄C 校正片取像結果88 附錄D 真圓度曲線擬合94 附錄E 孔位尺寸量測數據96 附錄F 毛邊去除量量測數據98

    [1]台灣區車輛工業同業公會,http://www.ttvma.org.tw/,2010。
    [2]T. Pfeifer, L. Wiegers, “Reliable tool wear monitoring by optimized image and illumination control in machine vision”, Measurement 28 (2000) 209-218.
    [3]陳偉銘,“端銑刀外徑與徑向平離隙檢測應用於研磨補正之研究”,台灣科技大學,2006。
    [4]F. Georage, “Machine vision in the tire industry”, IEEE (1989) 67-79.
    [5]蕭裕昌,應用影像量測技術於微小元件之外型尺寸量測之研究,2004。
    [6]H. Li, and J.C. Lin, “Using fuzzy logic to detect dimple defects of polished wafer surfaces,” IEEE Transactions on Industry Applications 30, (1994) 1530–1543.
    [7]H. Cao, X. Chen, K.T.V. Grattanb, Y. Sun, “Automatic micro dimension measurement using image processing methods”, Measurement 31 (2002) 71-76.
    [8]孫慶耀,“應用影像量測於主軸旋轉偏擺之研究”,雲林科技大學,2001。
    [9]E. Hong, R. Katz, B. Hufnagel and J. Agapiou, “Optical method for inspecting surface defects inside a small bore”, Measurement science and technology 21 (2010) 8pp.
    [10]彭德保、陳思翰、張元碩、李恕明、張朝香、王文政,“內螺紋自動檢測機台之設計研發”, 第九屆全國AOI論壇、展覽與競賽,第87~88頁。
    [11]光道視覺科技股份有限公司線上型錄,http://www.aisys.com.tw/。
    [12]C. Arthur, 攀家寅譯,“攝影光學”,第1~10頁,第28~65頁,徐氏基金會。
    [13]張明哲,“影像視覺教學課程”,肯定資訊科技公司,(2008)。
    [14]MORITEX Corporation, http://www.moritex.co.jp/, 2010.
    [15]OLYMPUS Company, http://www.olympus.com/, 2010.
    [16]Novini, “Fundamentals of machine vision lighting”, VISION, Vol. 3 , NO.2, 1986, 18-20.
    [17]黎家伶、黃煒展、張俊隆,“光學影像處理在AOI產業的應用簡介”,機械工業雜誌,第74~89頁,民國95年。
    [18]N. Zuech, “Apply machine vision”, Wiley, 45-66.
    [19]美商國家儀器網站,http://www.ni.com/,2010。
    [20]東方馬達股份有限公司網站,http://www.orientalmotor.com.tw/,2010。
    [21]泰映科技股份有限公司網站,http://www.troy.com.tw/,2010。
    [22]擎翔實業有限公司網站,http://www.csim.com.tw/,2010。
    [23]上銀科技公司,“線性滑軌型錄與技術手冊”,2009。
    [24]李俊燁,線性運動平台之機構特性研究,台灣科技大學,2008。
    [25]鍾鎮周、葉賜旭、梁瑞芳、Charles Wang,“精密機械空間誤差量測與補償”,2002年。
    [26]范光照、張郭益編著,“精密量具及機件檢驗”,台北,高立圖書有限公司,1999年。
    [27]修芳仲,“高等精密量測學課程補充講義”,國立台灣科技大學機械工程系研究所,2006年。
    [28]鍾國亮,“影像處理與電腦視覺”,台北,東華書局,2004。
    [29]陳庭軒,“微型鑽針專用砂輪輪廓半徑量測最佳化方法”,國立台灣科技大學機械工程學系碩士論文,(2007)。
    [30]R. C. Gonzalez, R. E. Woods, “Digital image processing -second edition”, Prentice-Hall, Upper Saddle River, New Jersey, 83-84.
    [31]National Instruments Corporation, NI Vision Concepts Manual, USA(2000).
    [32]鄭超元,“機電整合機構設計”,文笙書局,1994。

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