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發(fā)布日期:2022-04-26 點擊率:74
由于機器視覺系統(tǒng)可以快速獲取大量信息,而且易于自動處理,也易于同設計信息以及加工控制信息集成,因此,在現(xiàn)代自動化生產(chǎn)過程中,人們將機器視覺系統(tǒng)廣泛地用于工況監(jiān)視、成品檢驗和質(zhì)量控制等領域。
機器視覺產(chǎn)品的應用越來越廣,用戶對于自動化工藝的可靠性和精確度要求也越來越高,市場對于機器視覺產(chǎn)品提出了更高層次的需求。機器視覺必須成為一個完整的系統(tǒng),才能應對各方面提出的挑戰(zhàn)。因此,我們越來越多地看到傳感器、相機等機器視覺產(chǎn)品被賦予更多的智能模塊,集多種功能于一身,成為名副其實的“多面手”。
機器視覺產(chǎn)品AutoVISION系列
I智能系列既可用于讀碼也可用于視覺檢測
AutoVISION產(chǎn)品系列是邁思肯系統(tǒng)公司目前最核心的一款機器視覺產(chǎn)品,包括VISION MINI智能相機,這是一款全球最小的集成了光源的機器視覺系統(tǒng);VISION HAWK 智能相機,這是一款靈活的工業(yè)化智能相機;以及AutoVISION精簡版機器視覺軟件。這一系列產(chǎn)品的主要特點是:無論是VISION MINI還是VISION HAWK都具備內(nèi)置光源及自動對焦鏡頭,帶有簡單易用的軟件,外形體積緊湊,易于集成,具有靈活的可擴展性。集成商和終端用戶可憑此獲得可升級的全方位集成的視覺方案,用于進行各類檢測、驗證或自動識別應用。

這種緊湊型的智能相機可以完成以前需要多款相機連接PC才能完成的任務
VISION MINI和VISION HAWK這兩款智能相機既可以用來讀碼又可以用來視覺檢測。這種緊湊型的智能相機可以完成以前需要多款相機連接PC才能完成的任務,這對于制造商來說無疑是一種極具吸引力的解決方案,依靠簡單上手的技術來幫助他們提高準確率,確保可追溯性,提高包裝線的生產(chǎn)效率。例如藥品及食品的包裝標簽驗證,在讀取條碼和字符的同時,檢查標簽有無,還能進行條碼和標簽信息的比較和驗證;還應用于汽車零部件裝配定位和尺寸測量,以及醫(yī)學診斷里的試管顏色判斷來確定試管類型等。
針對機器視覺的應用復雜性,邁思肯公司在2011年隆重推出了AutoVISION精簡版機器視覺產(chǎn)品系列,為廣大用戶的基礎機器視覺應用提供了強有力的工具。同時,該套系統(tǒng)也為復雜用戶提供了升級為Visionscape的平臺,來進行設計和部署更復雜的機器視覺應用。
機器視覺未來市場和技術發(fā)展的方向之一就是在OEM領域的應用。隨著標準化和自動化程度的提高,越來越多的設備要求將原先獨立的視覺系統(tǒng)嵌入到自動化設備里面。可以預見,未來的機器視覺會朝著功能簡單化,客制化,體積小型化以及成本低廉的方向發(fā)展。對于用戶來說,面對眾多的機器視覺廠商提供的多樣化產(chǎn)品,應該根據(jù)具體的應用選擇合適的機器視覺。由于機器視覺是一整個系統(tǒng),所以必須要根據(jù)實際的應用來選擇。主要需要注意的因素有:機器視覺的軟件易用性,穩(wěn)定性,算法和工具的豐富程度;光源和鏡頭的配合,相機分辨率的大小;機器視覺公司的技術服務能力。
視覺傳感器FZ系列
速度和精度 一樣都不能少
歐姆龍的FZ4系列根據(jù)客戶用途、預算,共有4款機型可供選擇。最上位機種搭載雙核(2CPU)、2通道CPU。升級為Quad Processing(可進行四任務同時處理)后,F(xiàn)Z特有的真彩功能實現(xiàn)了更高速的處理,有助于提高產(chǎn)線速度以及檢測精度。

FZ4還可對應所有500萬像素相機,符合預算的高精度檢測成為了可能
由于帶有2個CPU,可在不停止產(chǎn)線的情況下對數(shù)值甚至模型進行更改,實現(xiàn)完全的不停線調(diào)整。同時,檢測處理與數(shù)據(jù)記錄的并列處理,也使過去較為困難的高速產(chǎn)線下的圖像全數(shù)保存成為了可能。所保存的圖像可用于NG發(fā)生時的原因追溯,從而及時采取對策。此外,LITE型采用Atom CPU,實現(xiàn)了高性價比。
作為程序的強化,所有機種都搭載了最新功能形狀搜索Ⅱ,搜索速度得到了大幅提升。形狀搜索Ⅱ在速度和穩(wěn)定性方面都比較出色,比如30萬像素(VGA)相機360旋轉搜索時,所用時間僅為5ms,實現(xiàn)了超高速處理。同時,在對比度發(fā)生變化、被檢測物部分缺失以及焦點不準或失真變形時,也有著卓越的穩(wěn)定性與高速性。
此外,F(xiàn)Z4還標配了以往客戶提出要求較多的遠程遙控功能,可在相隔較遠的地方或者使用1臺電腦對多臺電腦進行確認及調(diào)整,從而促進調(diào)整高效化。即使機器運轉后產(chǎn)生突發(fā)狀況,也可在遠處迅速對應。同時,F(xiàn)Z4配有過去倍受歡迎的電腦模擬軟件,可在離線狀態(tài)下進行檢測評價與設置調(diào)整。
每秒幀率達340的CMOS相機
集速度與高分辨率于一身的圖像采集“高手”
堡盟采用電子快門的新型CMOS相機(HXC20和HXC40)專為高速應用而設計,配備了具有序列發(fā)生器、觸發(fā)延遲、用戶組等諸多有用功能。憑借200萬或400萬像素,這些相機集速度與高分辨率于一身,并且外殼尺寸僅為52mm×52mm×37mm。通過將圖像保存在存儲器內(nèi)以及延遲數(shù)據(jù)傳輸,可以使用簡單的Cameralink base接口,以實現(xiàn)多個高速全幀成像應用同時運行,也可以避免使用較為復雜的Cameralink Full接口。

利用Baumer-GAPI SDK和堡盟配置工具,相機的集成和配置得以大大簡化,從而無需使用圖像采集卡
該產(chǎn)品的主要特點:200萬分辨率時幀率達340fps,400萬分辨率時幀率達180fps;采用電子快門和相關雙采樣CDS實現(xiàn)完美的圖像品質(zhì);采用Cameralink Full接口實現(xiàn)高幀率;在近紅外波段靈敏度大幅提高。
更高端的視覺應用——Color Ranger高速3D相機
Color Ranger高速3D相機除了能夠獲取2D灰度及彩色圖像外,還可以在非常高速的情況下獲取目標物體的整體3D表面輪廓數(shù)據(jù)
作為機器視覺技術的領導者,西克公司從20世紀90年代開始就開發(fā)出了高速3D相機,并一直在這個領域處于領導地位。
Ranger系列高速3D相機是西克公司的代表產(chǎn)品,一直在電子、交通等行業(yè)有廣泛的應用。

廣州市西克傳感器有限公司產(chǎn)品經(jīng)理劉雪飛
作為新一代能夠在顏色上對被測物體進行細節(jié)檢測的視覺產(chǎn)品,Color Ranger高速3D相機除了能夠獲取2D灰度及彩色圖像外,還可以在非常高速的情況下獲取目標物體的整體3D表面輪廓數(shù)據(jù)。第三維數(shù)據(jù)增加了高度和外形輪廓的信息,這在很多場合對物體進行正確分類時是非常有用的。
除了這種可以獲取三維輪廓信息的能力外,Color Ranger還能夠清晰地還原被測物體原本的顏色,這在某些需要顏色來檢查的場合非常方便。如對產(chǎn)品分類,既可以通過大小、形狀等外形元素對產(chǎn)品進行挑選,也可以通過顏色的不同加以區(qū)分。
作為高速相機,Color Ranger處理速度很快,最快速度可以達到11000幀/s(能同時生成3D圖像及彩色圖像),相比現(xiàn)在市面上的同類產(chǎn)品,無疑有很大的快速優(yōu)勢。
秉承了西克公司一貫的產(chǎn)品習慣,Color Ranger高速3D相機也是專門為工業(yè)環(huán)境設計的產(chǎn)品。無論是傳感器的外殼和電纜,還是連接器,每一個細節(jié)都是精心設計的,完全符合苛刻的工業(yè)環(huán)境需要。

Color Ranger高速3D相機
此外,根據(jù)激光三角測量原理開發(fā)的高速3D相機,能夠最大程度地避免環(huán)境光線干擾,穩(wěn)定而精確地測量三維數(shù)據(jù)。
使用高速3D相機Color Ranger,視覺檢測設備制造商可以選用其作為核心部件來開發(fā)他們的三維檢測產(chǎn)品。Color Ranger具有很強的開放性,允許系統(tǒng)集成商靈活搭配第三方的硬件和軟件產(chǎn)品,如視覺系統(tǒng)所需要的軟件系統(tǒng)、激光光源、鏡頭產(chǎn)品等。當然,西克公司也會提供相應的軟件平臺。Ranger Studio就是這樣的配置與評估工具,當用戶需要評估應用的可行性時,Ranger Studio通常用于調(diào)整幾何和光學位置,通過測試不同的配置來評估出最優(yōu)方案,還可以通過幾種方式來顯示掃描結果,如常規(guī)的灰度圖像、剖面圖像和3D圖像。
這種開放、靈活的配置選擇很受用戶的歡迎。在競爭日益激烈的今天,許多OEM都在努力提升著自己的核心競爭力,希望能夠將關鍵的軟件技術掌握在自己的手里,而如Color Ranger高速3D相機這樣具有開放性、兼容性,并可以二次開發(fā)的視覺系統(tǒng)就大受歡迎。
在數(shù)據(jù)接口上,Color Ranger也做好了充足準備,其掃描物體后產(chǎn)生的3D數(shù)據(jù)通過標準的接口,例如千兆以太網(wǎng),傳送到PC端作數(shù)據(jù)分析及處理。
Color Ranger應用廣泛,在電子、交通、食品、汽車等行業(yè)均有廣泛的應用。如錫膏的體積測量、BGA質(zhì)量檢測、原木的輪廓檢查、機器人3D定位、輪胎檢查以及鐵軌檢查等。
Color Ranger的三維測量功能優(yōu)勢明顯,如在汽車制造上,機器視覺產(chǎn)品與機器人配合使用是一個比較成熟的方案。但通常所使用的二維相機在所抓舉的物體傾斜、高度有偏差的情況下會有很大的不足。這時候應用到3D相機掃描到物體的三維坐標位置,更能夠保證機器人的抓舉精度。
此外,Color Ranger的彩色辨別功能讓其有了更為寬泛的應用,如在電子行業(yè),一些用戶開始在電子芯片上進行打碼處理,通過Color Ranger就可以對電子元器件的彩色圖像信息進行檢查、分類。
智能視覺傳感器LSIS 400i系列
在應用上具有極大的通用性,并且操作調(diào)試更加方便輕松
根據(jù)國內(nèi)市場的特點,勞易測電子將LSIS 400i系列作為中國市場的主推產(chǎn)品。LSIS 400i是能充分滿足市場需要的智能相機,具有硬件高度集成的特點以及功能強大的應用軟件。在硬件方面將光源、鏡頭、相機和多種輸出接口均集成到一個平臺上,既減少了客戶在外設部件上的額外投入,又方便工程應用人員安裝調(diào)試。在軟件上以BLOB分析方法為基礎,開發(fā)了多個參數(shù)供配置。目前市場上的視覺案例大部分都可以通過BLOB分析方法來解決,因此,LSIS 400i系列可以極大限度地滿足市場需求,一方面在使用上具有極大的通用性;另一方面使得工程人員操作設備更方便,調(diào)試工作也變得更加輕松。

LSIS 400i是能充分滿足市場需要的智能相機,具有硬件高度集成的特點以及功能強大的應用軟件
LSIS 400i系列產(chǎn)品自推出后,在外包裝檢測,汽車零部件檢測,PCB條形碼/二維碼識別,飲料灌裝輸送在線檢測以及藥品包裝檢測等行業(yè)都得到極大的應用。客戶對產(chǎn)品的安裝、使用方便性以及產(chǎn)品的性能穩(wěn)定性都有很高的評價。勞易測電子將在LSIS 400i系列平臺的基礎上,陸續(xù)開放C-Mount、FTP圖像實時傳輸及多色彩內(nèi)置光源等新技術。屆時,LSIS 400i系列產(chǎn)品通用性更強,平臺上的不同配置也將更方便地滿足客戶不同的需求。
隨著中國勞工成本越來越高,以前依靠降低勞工成本的生產(chǎn)方式難以為繼,提高自動化水平是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的必然選擇。同時,現(xiàn)在的生產(chǎn)工藝要求越來越高,如尺寸要求更加精密、檢測面更多、更大,以前可通過人工方式實現(xiàn)的,現(xiàn)在只能依靠機器實現(xiàn),這些因素都迫使工廠朝著更加自動化的方向發(fā)展。
機器視覺項目相對于其他傳感器的應用更加復雜,有更多的不確定性,需要更加專業(yè)的知識去判斷項目的可行性。機器視覺從本質(zhì)上來說,相當于人的眼睛和大腦。減少對人力的依賴,即是增加對機器視覺的需求。針對項目的特點,找出一個合適的產(chǎn)品,既降低項目的整體費用,又能發(fā)揮產(chǎn)品最大功效,是勞易測電子為客戶選擇產(chǎn)品的基本準則。由于機器視覺本身的技術特點,在啟動一個視覺項目的時候,最好能夠跟相關技術人員確定該項目的檢測目的、工作流程及檢測環(huán)境等要素,以便廠商對具體的要求和環(huán)境更加清楚,從而制定出更合適的解決方案。
不僅僅是相機
今天,專業(yè)的圖像處理系統(tǒng)提高了許多制造過程中的產(chǎn)品質(zhì)量。在此方面,現(xiàn)代化系統(tǒng)并不只是簡單地承擔質(zhì)量檢查任務,還常常用來實現(xiàn)高效工藝步驟的可視化并對復雜程度極高的過程進行可視化控制
堡盟電子(上海)有限公司
不論圖像系統(tǒng)用于何種用途,都必須滿足工業(yè)環(huán)境的苛刻要求。很久以來,圖像處理系統(tǒng)都僅僅由一個相機和一個用于圖像數(shù)據(jù)處理的計算單元組成。而堡盟是一家可提供全部GigE組件的相機制造商,從而確保GigE相機能夠成功地集成在工業(yè)環(huán)境中。

GigE相機能夠成功地集成在工業(yè)環(huán)境中
GigE可用作工業(yè)接口
Gigabit千兆以太網(wǎng)已經(jīng)成為一種被廣泛采用的圖像處理接口,特別是在工業(yè)環(huán)境下。這主要是因為該解決方案擁有長達100m的超長電纜、簡單的多相機系統(tǒng)布置以及較低的系統(tǒng)成本。另外,與GigE Vision?兼容的數(shù)字相機還具有一個明顯優(yōu)勢,即重要信息也可以通過頭部的網(wǎng)絡電纜進行傳輸。例如,這些信息包含了用于及時確定圖像采集精確時間點所需要的時間標識。堡盟GigE相機另一個非常有用的功能是序列發(fā)生器,它能夠以不同的設置對圖像序列進行定義。在此過程中,系統(tǒng)自動采集圖像系列,并且無需與PC機進行其他通信。堡盟提供通用編程接口Baumer-GAPI,用來將相機軟件方便地集成到多種應用中。特別是對于GigE相機,過濾器驅動程序確保CPU的負載最小,從而節(jié)約資源以用于后續(xù)圖像處理。
適合最苛刻工業(yè)環(huán)境的相機
通常情況下,工業(yè)環(huán)境下的相機系統(tǒng)對所用設備的要求極高。對于這些環(huán)境,相機需要集成在能夠承受水汽及灰塵影響的專用防護外殼中。這些防護外殼常常必須專門制造,或者根據(jù)所用相機進行改裝。堡盟公司開發(fā)出了具備此防護功能的GigE相機。在此方面,IP67相機不僅保護相機組件,同時還保護用戶根據(jù)具體應用選擇的C-mount鏡頭。外殼可以采用陽極化鋁制造,另外亦提供食品工業(yè)專用的不銹鋼型號。安裝在小巧外殼中的相機不僅大大節(jié)省了空間,而且降低了整個系統(tǒng)的成本。
以太網(wǎng)供電實現(xiàn)單電纜方案
盡管GigE已經(jīng)穩(wěn)穩(wěn)成為工業(yè)圖像處理的應用標準,然而它所需要的外部電源仍然是一個明顯的問題。在機器人領域,由于機器人專用電纜會迅速提升系統(tǒng)成本,因此市場對于單相機電纜的需求極高,例如在FireWireTM標準中,單相機電纜已經(jīng)成為標準配置。目前,使用以太網(wǎng)供電(PoE)甚至可以縮小此差距,該技術實現(xiàn)了在同一根標準網(wǎng)絡電纜上同時傳輸圖像數(shù)據(jù)和供電。這樣,外部電源不再需要,不僅節(jié)省了昂貴的布線費用,而且降低了安裝及維護成本。然而,此方案帶來了PoE相機的電源電壓問題。即使商用電源交換機已經(jīng)在IP語音(VoIP)和其他網(wǎng)絡組件上采用此技術,但是工業(yè)應用仍然需要系統(tǒng)在24V或48V下運行。為此,堡盟成為第一家開發(fā)PoE相機專用工業(yè)網(wǎng)絡組件的相機制造商。
帶PoE支架的創(chuàng)新網(wǎng)絡組件
客戶只需要使用標準網(wǎng)卡即可集成GigE相機。利用GigE電源交換機,能夠方便地實現(xiàn)多相機系統(tǒng)。在此過程中,相機可從自身永久性存儲的地址或者從DHCP服務器獲得IP地址。憑借GigE電源系列,堡盟提供兩種類型的工業(yè)電源交換機用于多相機系統(tǒng)。4端口電源交換機將多達3臺相機連接至PC機,擴展型6端口電源交換機可以在網(wǎng)絡中集成多達5臺相機。在6端口電源交換機中,第6個端口設計作為SFP接口,用來容納帶有銅端口的模塊,或者提供一個用于長距離傳輸?shù)墓饫w模塊。
兩種電源交換機均支持PoE新技術,如果需要,還可以為相機供電。電源交換機自動探測系統(tǒng)連接的是PoE相機還是標準GigE相機,然后根據(jù)需要提供電壓。另外,堡盟還提供GigE電源供電器,用來集成沒有電源交換機功能的PoE相機。此設備可為最多兩臺獨立PoE相機供電,從而簡化了機器人應用的結構設計,這是PoE應用的入門級解決方案。同時,供電器可為兩臺相機提供全帶寬,因此是高幀率、高分辨率應用的理想解決方案。所有網(wǎng)絡組件均能夠方便地集成到控制柜內(nèi),并且在后部提供一個DIN頂帽式導軌夾,工作電壓為24V或者48V。
實現(xiàn)簡單的過程集成
憑借創(chuàng)新的GigE觸發(fā)設備,堡盟為客戶提供新一代網(wǎng)絡組件。堡盟首次將多達8個過程控制傳感器集成到圖像處理系統(tǒng)中,從而通過網(wǎng)絡電纜實現(xiàn)單相機或者相機組的實時觸發(fā)。為此,系統(tǒng)對已連接傳感器的各輸入變量進行估算,計算正確的觸發(fā)點,并通過網(wǎng)絡觸發(fā)圖像采集操作。這樣,GigE系統(tǒng)無需使用額外的觸發(fā)器電纜,從而為系統(tǒng)提供了一個真正的單電纜解決方案。另外,觸發(fā)設備帶有8個數(shù)字輸出,用來控制序列中與過程相關的步驟,例如用于分選缺陷產(chǎn)品的門控制器。為了獲得硬件I/O常見的不足5μs的等待時間,觸發(fā)設備的所有功能均在硬件中實現(xiàn)。該創(chuàng)新設備配置簡單、完整,并且可以利用方便、直觀的軟件工具通過網(wǎng)絡完成。
GigE配置——一切盡在掌控
由于其他接口的協(xié)議極難更改,所以GigE協(xié)議提供了多種可選方案,以充分適應用戶的系統(tǒng)。然而,除了良好的靈活性之外,此功能亦存在錯誤配置的危險。為確保系統(tǒng)具有最優(yōu)性能,堡盟提供自己的診斷工具,進行GigE系統(tǒng)的分析和配置。“Baumer GigE Diagnostic”程序能夠率先完成GigE相機的所有影響生成數(shù)據(jù)的屬性配置。同時,系統(tǒng)會自動提出一個與用戶選定的數(shù)據(jù)包大小相匹配的包間延遲(包間間隔)。然后,可以使用選定的設置,對系統(tǒng)的實際行為進行仿真和測試。為此,程序從所有連接的組件處采集所有可用信息,以及計算機的相關數(shù)據(jù)。如果發(fā)生關鍵狀況,用戶將得到通知,并且能夠測試其他設置。
機器視覺組件助力中國制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級
深入行業(yè),了解行業(yè)特點,整合行業(yè)需求,打造基于VisionWARE視覺軟件平臺為核心的組件產(chǎn)品
凌云公司在機器視覺行業(yè)領域內(nèi)專注于行業(yè)解決方案和產(chǎn)品,公司的機器視覺業(yè)務具有如下特點:
(1)深入了解行業(yè),貼近用戶應用。凌云公司的生產(chǎn)、研發(fā)、銷售人員能夠深入行業(yè)技術,深刻剖析生產(chǎn)工藝流程,切身實地地了解用戶的應用,找到困擾客戶的問題,并為客戶匹配專業(yè)的銷售團隊。
(2)打造方案,全面對接用戶需求。凌云公司經(jīng)歷16年的風雨歷程,積累了豐富、成熟的解決方案,并且不斷完善自身的方案評估體系,為客戶提供專業(yè)的服務和研發(fā)隊伍保證解決方案的有效性和可實施性。
(3)整合資源,配備最適合用戶的產(chǎn)品。凌云公司擁有豐富的產(chǎn)品資源,并且不斷打造自主核心技術,包括VisionWARE視覺平臺軟件,高端CCD相機等,同時擁有眾多業(yè)界領先的戰(zhàn)略合作伙伴,如DALSA、PointGrey、JAI等。
(4)專注服務,為客戶注入價值。凌云公司經(jīng)過多年的實踐,不斷完善網(wǎng)絡服務平臺和實驗室建設,制定標準化的服務流程以保證服務的質(zhì)量和效率,完善客戶的意見反饋和滿意度調(diào)查監(jiān)督。
(5)不斷追求,助力客戶成功。凌云公司著力于提供一站式方案服務,全面滿足客戶的需求;精于細節(jié),不斷追求完美,助力客戶成功。

凌云公司基于VisionWARE視覺軟件平臺研發(fā)出高精性能視覺對位組件VisionALN、機械手引導視覺組件VisionRobot、激光加工視覺組件VisionLASER以及產(chǎn)品質(zhì)量控制視覺組件VisionBOXVisionSE等
隨著全球一體化進程加劇,中國作為全球加工中心的地位已經(jīng)越來越明顯,包裝、電子、汽車、醫(yī)藥、紡織、玩具等行業(yè)覆蓋了我們的衣食住行。但是隨著時間的推移,社會的進步,勞動力成本低廉這一優(yōu)勢已經(jīng)無法鞏固中國作為全球加工中心的地位,并且中國也同時在積極尋求契機進軍高端產(chǎn)業(yè)掌握核心技術,增強國際競爭力;這也就對設備性能提出了比較高的要求,同時也推動了機器視覺技術在OEM領域的發(fā)展,主要體現(xiàn)如下:
1.自動化,智能化
隨著人力成本提升,整個產(chǎn)業(yè)都對OEM產(chǎn)品的自動化程度提出了更高的要求,無人值守已經(jīng)變成了各個產(chǎn)業(yè)的終極目標;另一方面,由于產(chǎn)品種類的豐富,如果一個設備只能生產(chǎn)一種類型的產(chǎn)品,設備的一次投入成本就顯得過高了,這也就對于OEM的設備的智能化程度提出了更高的期望。
機器視覺技術的產(chǎn)生本身就是滿足以上兩個要求,通過圖像采集和圖像處理配合運動控制,使得OEM廠商能夠很好的滿足以上的兩個需求,為生產(chǎn)商節(jié)約人力成本并提升產(chǎn)品線的切換速度。

2.高精度,高速度
規(guī)模化生產(chǎn)的需求往往不是光靠人力成本的堆積就能夠解決的,而隨著消費者對于產(chǎn)品質(zhì)量的看重,對于產(chǎn)品一致性的要求同樣對于生廠商提出了一個較高的要求,機器視覺技術的引入,OEM能夠憑借其技術的固有優(yōu)勢,在效率和加工精度上使得設備檔次上升。
3.產(chǎn)品追溯以及質(zhì)量控制
同時,機器視覺技術能夠憑借其成像以及圖像處理技術,把產(chǎn)品本身的加工缺陷、不良及時發(fā)現(xiàn),進行剔除或者修復,從而保證產(chǎn)品的良品率和一致性。通過運用OCR,ID識別技術做好產(chǎn)品在加工流通過程的追溯,確保產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性。
凌云公司按照機器視覺在OEM領域的應用做了大致分類,分別為生產(chǎn)設備,檢測設備以及物流跟蹤設備。以上的每類設備的技術需求都不盡相同。
以生產(chǎn)設備為例,除了關注自動化以及智能化外,效率、精度是其關注的重點。在遇到此類應用的時候應該結合需求本身來考慮上述4個問題,主要如下:產(chǎn)品種類,產(chǎn)品特征,工作流程,每個工件的加工效率和加工精度等,最好能夠依據(jù)試驗結果進行相機、鏡頭、光源、軟件等選型,及合理的設備視覺方案。
檢測設備更需要對于產(chǎn)品種類,特征,需要檢查的缺陷種類,出現(xiàn)幾率,對于最終結果的影響程度以及生產(chǎn)線速度進行重點溝通。往往大家都有一個誤解,就是檢測設備是無所不能的。但實際情況是,任何檢測設備都有一個誤檢率和一個漏檢率指標,只有做到充分的溝通,把關鍵不良進行鎖定并檢出,才能做到設備的可用性。另外,光源試驗同樣是檢測設備所必須關注的,只有這樣才能夠做到可靠的系統(tǒng)設計。
物流跟蹤設備更關注于溝通編碼規(guī)則也就是碼制,碼的大小,以及背景材質(zhì),生產(chǎn)線速度,而選型也就需要依據(jù)以上的這些溝通結果,并考慮實際的其他應用需求來進行設計。
針對于以上實際需求,凌云公司深入行業(yè),了解客戶需求,并規(guī)劃、定義、研發(fā)出基于VisionWARE視覺軟件平臺為核心的組件產(chǎn)品。
VisionALN組件的特點:
●和觸摸屏、太陽能設備運動平臺無縫整合,全自動標定功能便捷設備開發(fā)和最終用戶使用。支持的運動平臺類型包括:XYθ,UVW,XY+θ,X+Yθ。
●高精度定位和對位可滿足最嚴苛的對位精度要求,對位精度可達到微米級。
●創(chuàng)新虛擬Mark功能,可解決生產(chǎn)工藝中對位Mark覆蓋的問題,提高設備對生產(chǎn)工藝的適應性。
●單相機多點對位功能,可解決設備安裝空間受限的問題,降低對產(chǎn)品安裝空間的要求。
多相機對位組件產(chǎn)品VisionALN可降低觸摸屏和太陽能設備的研發(fā)成本和風險,提高最終用戶的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效能。VisionALN組件是觸摸屏和太陽能設備商的最佳選擇。
準確無誤的“電子眼”
工業(yè)應用領域中針對自動化工藝的可靠性要求越來越高,在此背景下,易福門公司推出了dualis系列輪廓識別傳感器
曾濤·易福門電子(上海)有限公司
近些年來,在工業(yè)應用領域中針對自動化工藝的可靠性要求越來越高,因此視覺檢測產(chǎn)品孕育而生,并得到了迅猛的發(fā)展和推廣。視覺產(chǎn)品的應用范圍也越來越廣,在自動化裝配,零部件組裝,位置檢測、質(zhì)量控制及分類,汽車零部件加工及組裝以及自動包裝等行業(yè)均有廣泛的應用。易福門推出的dualis視覺傳感器可用于整個生產(chǎn)過程中的各種應用,如零部件組裝的監(jiān)控、組裝件完備性檢測、手動的插入步驟的控制、自動進料過程的控制、工序銜接的控制產(chǎn)品質(zhì)量檢查和防錯等。
dualis輪廓識別傳感器是由一個CMOS圖形傳感器(像素640×480,分辨率最大至0.8mm),數(shù)據(jù)評估電子系統(tǒng)(可實現(xiàn)最快至20次/s評估)和照明元件集成在一個堅固的工業(yè)兼容外殼里(防護等級IP67)所組成。緊湊型CMOS圖形傳感器在生產(chǎn)控制方面表現(xiàn)可靠穩(wěn)定。通過傳感器的快速圖像采集和運算處理能力,可實現(xiàn)對零件精確可靠的檢測和評估。當目標物為近距離時,傳感器通過自身的照明元件可以提供足夠的光線;當目標物為遠距離時,可配合使用外部的背光裝置。通過以太網(wǎng)接口和電腦連接以及引導式菜單,可以實現(xiàn)對參數(shù)的設置。128MB內(nèi)存的超大存儲量可用于多至32個應用模板的存儲。這些應用模板包括:輪廓匹配、分揀、驗證、零件存在/零件缺失、方向、目標特征驗證以及測量等。選定或切換應用模板可以通過外部的電氣輸入信號、電腦軟件界面或產(chǎn)品面板上的按鈕得以實現(xiàn)。

dualis輪廓識別傳感器不但兼具了普通傳感器的簡易性,同時也具備了視覺系統(tǒng)的高性能
dualis輪廓識別傳感器的檢測原理非常簡單。預先對所需要檢測目標物進行一個或多個標準的輪廓特征設定,并存儲于傳感器內(nèi)存中。在隨后的生產(chǎn)過程中,通過CMOS圖形傳感器對目標物輪廓進行抓取,高速的數(shù)據(jù)評估電子系統(tǒng)會把抓取的輪廓與已經(jīng)設定好的標準輪廓特征進行比對,并運算得到一個相似度值。在傳感器內(nèi)部可以預先設定好相似度的報警閥值。當實際的相似度低于閥值時,傳感器會給出報警信號。報警信號以開關量形式輸出,可直接連接執(zhí)行器,警示燈,也可直接連接控制器數(shù)字量輸入,從而實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程中的各種檢查和防錯功能。簡而言之,類似一個“電子眼”,為辨別物體存在、位置和質(zhì)量控制,以及對物體分類和計數(shù)提供了一個整體的解決方案。
dualis輪廓識別傳感器在防錯和檢查應用領域擁有一系列成功解決方案,包括驗證、方向、分揀、零件存在/零件缺失、目標特征驗證和測量等。例如,dualis輪廓識別傳感器在驗證正確的沖孔位置是不可或缺的應用。若不進行檢測,對鋼材的不正確的壓接或沖孔位置將產(chǎn)生金屬廢料,dualis視覺傳感器通過比較打孔輪廓檢測出不正確的部位。在裝配自動化領域,軸承滾針個數(shù)正確與否對轉向過程至關重要。如缺少了一個滾針,將導致系統(tǒng)故障。若使用高端攝像機,需要進行大量編程。dualis作為替代方案,可通過最少的配置就能檢測出正確的軸承滾針數(shù)。
dualis輪廓識別傳感器目前在汽車、機床、食品及醫(yī)藥等行業(yè)中得到了廣泛的應用,具有以下優(yōu)勢:
●無需額外費用維護傳感器集群;
●高端視覺系統(tǒng)的可靠替代方案;
●高性價比使其可用于整座工廠的所有防錯應用中;
●簡單集成到現(xiàn)有控制系統(tǒng)中。
高效的追蹤追溯
幾乎在所有的領域中都對質(zhì)量和可靠性提出了越來越高的要求。國際規(guī)則、國際標準和法律法規(guī)要求沿著整個供應鏈實現(xiàn)無漏洞的產(chǎn)品追溯。在沒有任何漏洞的產(chǎn)品可追溯性中,智能化的、圖像支持的ID激光識讀器是成功的關鍵
Ralf Kehlenbach
在日常工作中,系統(tǒng)的追蹤追溯能力為我們帶來了許多優(yōu)點,并伴隨著生活的方方面面。一維和二維代碼有可能實現(xiàn)無漏洞的產(chǎn)品追溯。所有產(chǎn)品實物上的大量信息使我們能夠不受地點的限制讀取,例如:唯一性的序列號和批次號,產(chǎn)品編號,生產(chǎn)日期,全球ID識別碼,所含成分,失效日期和許多其他的信息、數(shù)據(jù)。尤其是在那些對安全性要求很高的行業(yè)領域中,例如藥品生產(chǎn)領域、醫(yī)用產(chǎn)品生產(chǎn)領域和醫(yī)療機構等領域中使用的產(chǎn)品,在各種環(huán)境中可靠、正確無誤地讀出它們的產(chǎn)品代碼是非常重要的。

利用保留在很小面積上的二維矩陣代碼,可以準確地跟蹤和記錄手術器械的全過程,在經(jīng)濟性和患者的安全保障方面有著明顯的效果和重要的影響
錯誤地讀取代碼帶來高昂的代價
若不能正確識讀有些褪色、受損、有污垢、破損或者假冒的代碼,則會在供應鏈中出現(xiàn)錯誤和失誤。在自動化的識別和數(shù)據(jù)采集中,例如在醫(yī)藥和醫(yī)療產(chǎn)品的生產(chǎn)領域中,自動化的識別和數(shù)據(jù)采集是絕對不能出現(xiàn)失誤的。這里的最終目標是:患者在正確的時間服用劑量正確的、具有合格質(zhì)量的藥品。代碼讀取時的干擾和錯誤可以帶來高昂的賠償費用甚至承擔法律責任。利用保留在很小面積上的二維矩陣代碼,可以準確地跟蹤和記錄手術器械的全過程;在經(jīng)濟性和患者的安全保障方面有著明顯的效果和重要的影響(圖1)。

利用性能強大的ID激光識讀儀可以快速、準確地同時讀出多個樣品瓶上的數(shù)據(jù)。制作在小瓶子上的代碼有著絕對可靠的可追溯性
新的國際法律法規(guī)環(huán)境努力保障供應鏈中有更高的安全可靠性,但也無法阻止不斷上升的剽竊行為。所有參與到供應鏈中的企業(yè)將來都要使用有法律約束性的UDI(唯一性識別)系統(tǒng),以便保證產(chǎn)品的唯一性。全球UDI網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)庫是這一識別方法的基礎。目前,不同的主管當局,例如FDA(美國食品及藥品管理局)和GHTF(全球協(xié)調(diào)工作組)都開發(fā)了大量的ID識別規(guī)范。2011年2月16日歐洲議會通過了歐盟委員會提出的歐洲UDI系統(tǒng)方案,與這一國際標準保持一致的安全特征標志和監(jiān)控機制應保證各種藥品的可追溯性:從藥品生產(chǎn)到最終患者的整個供應鏈中都有著完全的、可靠的可追溯性,包括排污處理和回收再利用。

In-Sight 5603型視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠在最高速度400件/min情況下完成200萬像素圖像的二維矩陣代碼檢測識別,完成四行文字的識別
及早考慮未來系統(tǒng)的要求
對于原材料供應商、生產(chǎn)廠、銷售商和物流企業(yè)來講,盡可能早的考慮適合于未來要求的編碼系統(tǒng)和讀識系統(tǒng)是具有戰(zhàn)略意義的。例如未來對條形碼的要求:它們更多使用了不同寬度、不同長短組成的條形碼;例如二維條碼的要求,以及不同代碼的組合應用等。而且除了在純粹的代碼讀取之外,常常還提出很高的使用靈活性要求,這就要求代碼讀取有著更高的系統(tǒng)擴展性能。例如:在包裝和產(chǎn)品上同時讀取不同類型代碼的能力,包括對可讀文字的鑒別能力,識別含使用說明標簽的正確位置和其他特性標志等。同時,還常常包括質(zhì)量監(jiān)控,例如安瓿瓶正確的灌裝量。利用性能強大的ID激光識讀儀可以快速、準確地同時讀出多個樣品瓶上的數(shù)據(jù)(圖2)。在包括高復雜標志識別能力在內(nèi)的整個ID識別領域內(nèi),與激光掃描識別技術相比較,圖像處理技術的傳感器在速度、功能可靠性、經(jīng)濟性等方面都更勝一籌。在國際市場中,可靠的(產(chǎn)品/發(fā)送物資)跟蹤識別技術有著穩(wěn)固的市場,是供應鏈安全保障不可缺少的組成部分。

大小猶如火柴盒般的ID識讀儀Dataman 200
多種多樣的產(chǎn)品覆蓋整個領域
Cognex豐富的產(chǎn)品品種覆蓋了整個產(chǎn)品識別領域:包括適合于特殊應用的、功能強大的、分為不同等級圖像處理的軟件和硬件;能夠滿足從簡單到復雜應用的種種要求,能夠完成質(zhì)量監(jiān)控,也基于圖像處理技術的ID代碼激光識別系統(tǒng)。產(chǎn)品包括了計算機支持下的視頻系統(tǒng),功能強大的視頻監(jiān)控軟件Vision-Pro,復雜的自給自足的視頻監(jiān)控系統(tǒng)In-Sight(圖3),固定式的ID激光識別儀 Dataman 100至火柴盒大小的Dataman 200(圖4),移動式的Dataman 8000系列檢測儀,最新型的Dataman 500系列識讀儀(圖5)和Checker系列視頻傳感器。

利用新型的Dataman 500,首次實現(xiàn)了利用一塊芯片完成圖像數(shù)據(jù)的采集和圖像處理:VSoC=單片機可視化系統(tǒng)
用于一維和二維代碼設備的激光識讀系統(tǒng)帶有內(nèi)置照明燈;200、500及8000系列也可以選配最先進的液晶技術視頻鏡頭。其工作原理是:液晶鏡頭由兩種不同的液體組成,在這兩種液體中作用有一定的電壓,在電壓的作用下鏡頭表面會產(chǎn)生一定的變形。沒有運動的機械裝置只需電子控制就可以在瞬時完成焦距的調(diào)節(jié),從而實現(xiàn)自動的聚焦和縮放。這一非常堅固耐用的技術為交替變化的使用場合提供了很高的使用靈活性。在識讀條碼的1D-Max軟件和基于專利技術的Pat-Max視頻技術基礎上識讀矩陣代碼的2D-Max軟件的幫助下,Cognex公司研發(fā)生產(chǎn)的ID識讀系統(tǒng)可用于各種常見代碼的識別。新型的Dataman 500型識讀儀首次實現(xiàn)了圖像傳感器的圖像處理和運算處理的合二為一,實現(xiàn)了VSoC(單片機可視化系統(tǒng))。它可以在1s的時間里實時采集和分析最多1000幀圖片的信息;結合非常可靠的圖像處理算法,可以實現(xiàn)很高的可讀性。
在配備了Auto-ID系統(tǒng)的自動化識別設備中,可以實現(xiàn)很高的經(jīng)濟性優(yōu)點。每一種ID識別系統(tǒng)堅固的結構和可靠的安裝使用方法,保證了生產(chǎn)線在降低單件產(chǎn)品包裝成本的同時也明顯提高了生產(chǎn)效率。另外還有一些不可直接量化的優(yōu)勢,例如:更好的設備利用率,減少了用戶投訴,提高了用戶的滿意度以及企業(yè)的質(zhì)量保證。
符合使用要求的特殊知識避免錯誤
在整個結合了實時通訊聯(lián)系的質(zhì)量控制和ID系統(tǒng)解決方案復雜的工作過程中:生產(chǎn)過程、物流運輸、辦公網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)庫,需要多方面、多層次的專業(yè)技術知識。應用技術和專業(yè)技術知識及經(jīng)驗在避免出現(xiàn)工作中的錯誤、實現(xiàn)很高的工作靈活性、提高生產(chǎn)效率以及降低生產(chǎn)成本方面都有著重要的意義。
在一個全球化的環(huán)境中,獲得一個將各種元素都最佳地組合在一起的硬件和軟件解決方案是很重要的。從一個供應商手中得到所需的全部,有著認真負責的對話伙伴;Cognex公司利用其全球化的系統(tǒng)集成和合作伙伴網(wǎng)絡——除了其圖像處理的硬件和軟件——也包括豐富的專業(yè)技術知識和多樣化的產(chǎn)品,為用戶提供了可靠的跟蹤查詢系統(tǒng),尤其是其Auto-ID解決方案與SAP系統(tǒng)的通訊。

永久性的二維矩陣代碼允許準確地追蹤出廠產(chǎn)品、已經(jīng)消毒的醫(yī)療用品,保證手術后器械的完整齊全以及經(jīng)常使用和等待修理
他們的一個合作伙伴是漢堡市的Serventi公司。該公司的模塊化解決方案NGS(Next Generation Serialisation)不僅涵蓋信息技術而且也包括生產(chǎn)技術。這一解決方案的目的是:提高整個價值增值鏈、供應鏈的效率和透明度,尤其是中小型企業(yè)的效率和透明度。這一方案所使用的軟件模塊保障了順利地傳送數(shù)據(jù),滿足FDA或者UDI技術規(guī)范和標準的要求。
在如今的醫(yī)療產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)中,不僅要把內(nèi)部的生產(chǎn)管理組織好,也要把外部的生產(chǎn)納入企業(yè)的生產(chǎn)管理之中。因此,對軟件的使用靈活性提出了很高的要求:軟件能夠把分散于不同地點的生產(chǎn)廠構成一個整體的網(wǎng)絡工廠。構建網(wǎng)絡工廠的一個重要原因:利用短時間快速反應以應對市場的變化。為此,Cognex公司提供了以應用為主導的、分級的模塊化軟件平臺。并且,永久性的二維矩陣代碼允許準確地追蹤出廠產(chǎn)品、已經(jīng)消毒的醫(yī)療用品,保證手術后器械的完整齊全以及經(jīng)常使用和等待修理(圖6)。
模塊化的通訊設計能夠實現(xiàn)最合適的網(wǎng)絡工廠
在Cognex公司圖像代碼識別系統(tǒng)與SAP Auto-ID解決方案之間,可以利用安裝在SAP PCO 接口中的(SAP-MII部件)KUP-Vision模塊識讀符號和一維代碼、二維代碼的識別確認。在生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理的同時,這一模塊還控制著工業(yè)打印機和攝像監(jiān)控系統(tǒng)。所讀入的數(shù)據(jù)都要進行正確性核查,并與所有包裝工序中的批量生產(chǎn)數(shù)據(jù)結合起來(全集成),最后移交給SAP Auto-ID系統(tǒng)。
可供使用的、模塊化結構的通訊模塊使得按照企業(yè)IT結構的集成成為可能。例如,SAP MII模塊(生產(chǎn)管理集成和智能化模塊)保障了生產(chǎn)系統(tǒng)與整個供應商網(wǎng)絡暢通無阻的通訊聯(lián)系。這就統(tǒng)一了整個生產(chǎn)領域中的通訊聯(lián)系,同時也提供了標準化的用戶界面。這一模塊在生產(chǎn)層次和經(jīng)營層次之間建立起了實時通訊的橋梁。所有與生產(chǎn)有關的數(shù)據(jù)都可以馬上使用,包括合同數(shù)據(jù)、原材料數(shù)據(jù)、設備狀態(tài)、成本費用和產(chǎn)品質(zhì)量等數(shù)據(jù)。其他的軟件模塊,例如:SAP AII(包裝結構和過程自動化)和SAP OER(企業(yè)級倉庫序列化管理)等,都大大擴展了序列化的功能范圍,提供了與上述國內(nèi)UDI系統(tǒng)通訊的能力。
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