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基於機器視覺之橡膠尺寸量測與瑕疵檢測系統

為了解決墊片 PACKING的問題，作者吳俊陞 這樣論述：

本論文針對橡膠產品O-ring量測尺寸研究與瑕疵檢測方法。檢測瑕疵時，主要問題為O-ring邊緣為圓弧，其具有深度變化會產生不同強度的反射光造成影像上亮度不均，當光源太強無法看到缺陷；光源太弱缺陷不明顯，導致檢測上更加複雜。本研究設計一半弧形燈罩，藉由不同方向入射的均勻散射光，處理亮度不均問題；瑕疵檢測另一困難為部分缺陷位於圓環內外側，於表面不易觀察，本研究使用廣角鏡頭檢測內側圓環瑕疵；外側圓環瑕疵檢測則藉由平面鏡反射取得外側圓環影像特徵。另外；尺寸量測時主要困難為O-ring屬於橡膠材質為彈性體易變形，使得量測上變得複雜。本研究使用三種方法分別為以多邊形近似、橢圓擬合的方式提取輪廓，計算輪

廓周長換算尺寸參數；以及計算輪廓上各點與輪廓中心的平均距離換算尺寸參數。此外藉由實際實驗與軟體模擬，橡膠受到外部影響變形的情況下，探討三種量測方法：多邊形近似、橢圓擬合、半徑平均值計算所受到的影響。瑕疵檢測實驗結果，刀痕、內圓弧缺料、毛邊與內圓撕裂可成功檢測而表面壓痕與分模線壓痕部分樣品無正確辨識，辨識準確率分別為72 %與95 %。尺寸量測實驗，在倍率×0.07時，量測內徑12.42 mm、21.92 mm、50.52 mm的O-ring，其量測平均值分別為12.34 mm、21.96 mm、50.54 mm，標準差分別為0.03 mm、0.05 mm、0.035 mm。透過實驗發現將倍率提

高為×0.11時，量測內徑12.42 mm的O-ring，標準差縮小為0.009 mm。

高精度自動外徑及輪廓量測系統開發

為了解決墊片 PACKING的問題，作者宋旻諺 這樣論述：

外徑及輪廓量測在於精密機械元件的檢驗當中是相當重要且不可或缺的一環，然而現有的量測儀器大多不能同時兼顧量測精度及量測範圍，精度高的量測範圍小，量測範圍大的精度差，因此本研究建立可以兼顧精度及量測範圍的高精度自動外徑及輪廓量測系統。此量測系統使用由兩組帶有線性光學尺的電控滑台組成XY雙軸定位平台，讓此系統可以在保持一定精度的前提下，提升量測範圍。在視覺系統方面採用面掃描相機(area scan camera)搭配遠心式鏡頭，影像的視野範圍(FOV)為5.6 mm × 3.5 mm，pixel size為2.93 μm × 2.93 μm，並以光投影原理量測待测工件輪廓，此量測方式是屬於非接觸式

量測，相較於常見的接觸式量測不會造成物體表面磨損與測頭磨耗。此系統可以自動進行輪廓搜尋掃描，並依照輪廓的斜率預判其下一個掃描點，以提升掃描速度，除了單純的外徑量測，還可進行曲線外廓的圓半徑量測及角度測量，本系統的外徑與圓弧量測重複性在± 5 µm範圍內、角度量測重複性為1角分，未來本系統可應用於產品抽檢或生產線上即時量測。