如何快速便捷的检测气缸内涂层呢？
作为内燃机的主要部件，压铸气缸体是整个发动机结构的支撑，它包含一些镗孔，每个镗孔用于安装其他部件。其中缸体中直径较大的一个镗孔用于安装活塞。当活塞被安装后，其通过连杆将推力传递到曲轴。
在过去，需要在缸体内配置一个气缸衬套来容纳活塞。这会导致发动机更重、镗孔更小。现在，通过部署某公司发明的线材等离子电弧喷涂（PTWA）技术，消除了这种复杂的装配过程。
在PTWA过程中，将耐磨涂层喷涂到发动机缸体镗孔的内表面上。这样缸体内就不需要增加气缸衬套，从而让发动机的镗孔更大，这样就可以使用更大的进气阀，使发动机动力更强。
在涂覆了这种铁质耐磨涂层后，必须检查气缸镗孔，以确保PTWA过程使得镗孔内壁被均匀涂覆。
由于PTWA过程可能会在缸体内壁残留涂层材料的沉积物（或称为“喷涂点”），因此必须对喷涂结果进行检测，以确保喷涂点的数量、宽度、长度和位置都在制造商设定的公差范围内。
在引入和部署机器视觉系统来完成这项任务之前，需要从生产线上取出单体发动机缸体（可能每种产品需要取一个），然后将缸体切开，进而检查缸体镗孔内壁是否存在不合格的喷涂点。这是一项费时费力的工作，并且不能保证对每个发动机缸体进行检测。
成像系统
为了解决这个问题，为这项任务开发了一套自动化检测系统，同时还提供了操作员可轻松掌握的图形化用户界面和检测结果。
在使用PTWA过程对发动机缸体进行涂层后，发动机缸体沿着传送带进入到成像站。由于发动机缸体在传送带上处于移动状态，因此必须将缸体从传送带上取下、并使其保持在一个稳定的位置，以方便机器视觉系统对缸体进行成像。为了将每个缸体从传送带上取出，系统使用了由伺服电机驱动的多个线性滑块来抓取缸体，其中伺服电机由PLC控制。
当发动机缸体被移动到一个稳定的位置后，使用机器视觉系统检测发动机缸体的内壁。该成像系统可以在两种不同的配置下工作。第一种配置方法是使用定制的二次光学元件对缸体内壁进行检测。
第二种配置方法基于“孔检测”光学镜头，该透镜专门用于对物体的垂直壁进行成像。
系统的照明使用的是红光LED环形漫射灯，安装在透镜系统上方大约4英寸处，这种直接/镜面照明用于显示高反射缸体表面上的任何变形。随着透镜系统通过线性滑块导引至孔内，LED光源则通过漫反射和直射两种方式照亮该气缸孔。不同于只能对平面视场进行成像的所谓的“针孔镜头”，专用于孔洞检测的光学镜头，能够对孔的底部和垂直内壁成像（见图1）。
不同于只能对平面视场进行成像的所谓的“针孔镜头”，专用于孔洞检测的光学镜头，能够对孔的底部和垂直内壁成像。从图中可以看到镜头的工作原理，以及气缸涂层检测系统的输出结果。
孔图像
为了捕获到深度约为135mm的缸体孔内的图像，镜头系统以15mm为增量单位、分九次分段移动来捕获缸体内表面的图像。
尽管镜头系统可以捕获到大约50~90mm圆周宽度的图像，但是采用15mm分段增量法，可确保图像是在最佳焦点位置被捕获，并且图像的像素将保持一致的间距。
随后，来自镜头系统的图像由彩色工业相机进行数字化处理；该相机基于500万像素CCD图像传感器，帧率为17fps。捕获的图像随即通过相机的GigE接口传输到系统主机，并在那里进行图像分析。为了分析缸体内表面上涂层材料的沉积状况，尝试了许多不同的方法。
缸体分类
完成两轮检测后，每个发动机缸体被分类为合格或不合格。如果不合格，则通过线性滑块将其移走并放置到一个转盘上，随后通过转盘将其从生产线中移除，随后可以根据需要对其进行重新加工。检测合格的气缸继续被放置到传送带上，进行活塞、气缸盖的组装以及最后的装配工作。
该机器视觉检测系统，已经在被一些主流汽车制造商使用。能够确保100%检查每个发动机缸体，从而避免了手动切割缸体样品这个耗时的过程，以确定涂层和最终加工过程的有效性。
机器视觉检测技术被越来越多的应用在工业生产中，机器视觉检测不但能降低人工成本，还可以提高产品的质量及减少生产时间。因此，越来越多企业也向自动化生产转型。
