Development of a Mechanism for Visual Inspection of Products for Validation of Correct Mounting of Components

Abstract

In precision manufacturing, machine vision systems utilizing advanced optical technologies and image processing algorithms are crucial for accurately and efficiently detecting surface nonconformities, surpassing manual inspection methods. This study aims to develop a mechanical system with integrated image processing software to enhance quality control in Leica's production by automating defect detection through controlled imaging of components secured on a rotating plate, optimizing alignment, and reducing manual oversight while maintaining high-quality standards.

A comprehensive approach is presented to develop a modular support system for riflescope analysis, emphasizing essential functional requirements such as minimal surface contact, compatibility across various models, and vibration resistance to ensure precise image acquisition. The design prioritizes modularity, ease of assembly, and the prevention of product damage during inspections, integrating advanced components like a motorized mechanism and custom supports to enhance performance and adaptability. Alongside this, the software framework for automated riflescope inspection is detailed, comprising three main components: the control script, the camera activation module, and the image analysis script. Featuring a user-friendly interface that requires identification for access, the software synchronizes camera and motor operations to capture images from multiple angles, storing data locally in an SQL database, while leveraging OpenCV for image processing to detect defects and maintain high precision in quality control.

Alternate abstract:

No fabrico de precisão, os sistemas de visão artificial que utilizam tecnologias óticas avançadas e algoritmos de processamento de imagem são cruciais para detetar de forma precisa e eficiente das não conformidades de superfície, superando os métodos de inspeção manual. Este estudo visa desenvolver um sistema mecânico com software de processamento de imagem integrado para melhorar o controlo de qualidade na produção da Leica, automatizando a deteção de defeitos através da imagem controlada de componentes fixos numa placa rotativa, reduzindo a supervisão manual, mantendo os padrões de qualidade.

Apresenta-se uma abordagem abrangente para o desenvolvimento de um sistema de suporte modular para a análise de miras telescópicas, enfatizando requisitos funcionais essenciais como contacto mínimo com a superfície, compatibilidade entre diversos modelos e resistência a vibrações para garantir a aquisição precisa de imagens. O design prioriza a modularidade, a facilidade de montagem e a prevenção de danos nos produtos durante as inspeções, integrando componentes avançados, como um mecanismo motorizado e suportes personalizados, para melhorar o desempenho e a adaptabilidade. Paralelamente, detalha-se o quadro de software para a inspeção automatizada de miras telescópicas, que compreende três componentes principais: o script de controlo, o módulo de ativação da câmara e o script de análise de imagem. O software sincroniza as operações da câmara e do motor para capturar imagens de múltiplos ângulos, armazenando dados localmente numa base de dados SQL e utilizando o OpenCV para o processamento de imagens, de forma a detetar defeitos e manter elevada a precisão no controlo de qualidade.