本文已参与「新人创作礼」活动，一起开启掘金创作之路。

一．检测需求分析

1.项目背景

l 产品通过机器人抓取至待检测位置，发送检测信号给视觉系统，然后固定速度开始水平移动，3D视觉开始扫描数据。最后视觉系统发送测量结果至外部设备。

2.检测需求

检测状态（静止/运动）	静止
视觉节拍（Cycle Time）	检测时间7s以内
通讯方式	TCP/IP
相机光源安装限制	见安装示意图
检测环境	外部光源稳定，无强光线干扰

一．系统检测流程

1.系统结构

2.视觉系统节拍分析

视觉系统单次拍照处理时间<7s。

三，硬件清单表

标签检测视觉硬件清单
类型	型号	数量
3D相机	Ranger 3	1
工控机		1
显示器		1
软件授权		1
通讯线		1
电源线		1
通讯线		1
镜头		1
线激光		1
线激光电源线		1
线激光电源盒		1
相机电源盒		1

四．视觉检测系统方案

1， 产品图片

目前已知产品有1种，产品尺寸差异较小，高度约为100mm左右，需要检测平面夹角，综合上述条件，我们选择了“Ranger3”3D相机。

 

 

2，检测内容

·检测手柄处圆孔与杆头撞击面平面角度。

3，测试安装示意图

 

 

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4，视觉系统参数

3D视野范围(长宽高)(mm)	200mm50mm200mm
传感器分辨率(pixel)	2,560 x 832 px
相机工作距离(mm)	500±50mm
检测精度要求(mm)	0.02mm/pix

5，检测过程分析

检测过程分析： 产品在检测中由于不能确定圆孔的指向性，故我们本次检测使用的方法为检测圆孔平面与撞击平面的法向量夹角。

首先通过高度确定圆弧平面，再根据高度信息确定撞击面，在圆弧平面上找N个点来确定一个准确的平面，再根据撞击面的点来确定撞击平面。通过求平面法向量求得两个平面的法向量。首先建立恰当的直角坐标系在平面内找出两个不共线的向量根据法向量的定义建立方程组n·a=0 n·b=0解方程组，取其中一组解即可。 求得两个平面的法向量后根据空间向量求角度公式计算得到两个法向量的夹角，这个角度也为两个平面的角度。

五，注意事项

● 避免外界光及震动的干扰。

● 相机扫描区域为固定区域，所以产品来料位置需要统一。

● 相机扫描区域为固定区域，检测位置变化不能太大。

● 产品表面尽量避免油污，杂质等干扰。