自動光學檢測系統與創新構思問題解決法(TRIZ)之整合應用-以精密鋼珠表面瑕疵檢測為例

Integrated Automated Optical Inspection System and TRIZ -A Case Study for Surface Defect Inspection of Precision Steel Ball

謝承諭(cheng-yu hsieh)

指導教授 ： 葉繼豪

國立臺北科技大學/管理學院/工業工程與管理研究所/碩士(2010年)

https://doi.org/10.6841/NTUT.2010.00593

摘要

鋼珠常出現在日常生活的各個環節中，隨著精密工業的發展，對鋼珠品質的要求也越來越高，然而鋼珠表面瑕疵是造成鋼珠品質不良的主因。鋼珠品質的不良，造成的問題若發生在工業機具以及交通工具上，會造成商業上嚴重的損失或者人員傷亡，因此鋼珠表面瑕疵的檢測是十分重要的議題。
自動光學檢測被各種產業界用來取代人工檢測，因自動光學檢測可以克服人工檢測的缺點，為一種客觀、穩定而且具效率性的檢測方式，本論文將針對鋼珠表面瑕疵開發一套自動光學檢測系統。TRIZ(創新構思問題解決法)為近年來熱門且具實用性的一種創新思考方法，TRIZ被廣泛運用於解決各種工程上的問題，本論文運用TRIZ分析開發自動光學檢測系統中所遭遇的問題，利用TRIZ矛盾矩陣，依照工程參數及相對應的創新原則構思解決方案。
本研究目的為開發一套鋼珠表面瑕疵自動光學檢測系統，實驗結果顯示，本自動光學檢測系統，可以達到良好的瑕疵檢出率(92.75%)、高檢測速度(一秒檢測四顆鋼珠)、高可靠度(連續運作48小時)。

關鍵字

創新構思問題解決方法(TRIZ) ； 自動光學檢測(AOI) ； 鋼珠表面瑕疵檢測 ； 系統開發

並列摘要

Steel ball is found in every aspect of daily life, with the precision industry, the quality of the ball higher and higher demands, but the steel ball surface defect is caused by poor quality reasons. Steel ball poor quality causing problems in the event of industrial machinery and transport will lead to serious business losses or casualties, the steel ball surface defect detection is very important issue.
Automatic optical inspection has been a variety of industries to replace the manual inspection, because automated optical inspection can be overcome of manual inspection of defects, is an objective, stable and efficient way of testing. TRIZ popular in recent years possessed practical method, TRIZ has been widely used in solving engineering problems, this paper analyzes the use of TRIZ to develop automated optical inspection system, the problems encountered.
The purpose of this study was to develop a steel ball surface defect automated optical inspection system, experimental results show that the automated optical inspection system, can achieve good defect detection rate (92.75%), high detection speed (a second test four ball), high stability (48 hours continuous operation).

並列關鍵字

TRIZ ； AOI ； Steel ball ； Surface defect inspection ； System development

參考文獻

[15] 游子鋐，以創新構思問題解決方法(TRIZ)進行關聯專利檢索之研究探討-以綠色產業為例，碩士論文，國立台北科技大學，2009。

[1] J. M. Zhou, and Y. Yang,“Detection of surface defects on steel balls using image processing technology”，Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering 7130，2008, art. no. 713028.

[2] F. Pernkopf, and P. O'Leary,“Detection of surface defects on raw milled steel blocks using range imaging”，Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering 4664，2002, pp. 170-181.

[3] 江正宇，應用電腦視覺於精密鋼珠之表面瑕疵檢測，碩士論文，國立台北科技大學，2008。

[4] J. Li, J. M. Parker, and Z. Hou,“An intelligent system for real time automatic defect inspection on specular coated surfacess”，Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering 5960 (3)，2005, pp. 1389-1397.