機器視覺系統(tǒng)在汽車的應用
2010/1/6 10:31:00
機器視覺正快速的進入各個領域，占據(jù)一個又一個的工業(yè)部門。在電子工業(yè)中，特別是像高精度的晶片位置識別或位置校正以及用于SMT（表面安裝設備）裝配零件檢測這樣的領域，幾年來已經(jīng)形成了這樣的共識：現(xiàn)在要滿足高質(zhì)量和生產(chǎn)標準的唯一方式就是使用靈活的圖像處理方法。不管怎樣，機器視覺目前已經(jīng)是不可缺少了，即便是擁有能夠提供最佳精度級別的三維自動裝配和適應大量不同種類和改進種類裝配線的汽車行業(yè)也不例外。
■ 一個通用的標準的重要性
從前，機器視覺系統(tǒng)只是局限于少數(shù)專家人員使用。自從引進了很容易集成到自動化解決方案中的智能圖像系統(tǒng)后，圖像處理在自動化技術領域中的應用以難以置信的速度增長。西門子的服務范圍從適合一般應用的通用系統(tǒng)，擴展到了所有的專用系統(tǒng)，提供幾乎適合所有需求的最優(yōu)解決方案。
汽車工業(yè)在發(fā)動機和變速箱的制造中，使用西門子視像系統(tǒng)檢測零部件，記錄裝配零件的制造日期。零部件供應商用它檢測零件尺寸精度，校正汽車零部件的壓力，還可用于正確安裝安全帶及其他類似的安全配件。
■ 對質(zhì)量的考慮
改進質(zhì)量和增加產(chǎn)量是世界領先的汽車制造巨頭選擇投資機器視覺的主要原因。一個例子就是汽車工業(yè)使用光學設備來檢查彈簧裝配的完整性。位于Erlangen的Heitec AG作為西門子自動化解決方案的提供者，為此定制系統(tǒng)，提供了包括裝卸系統(tǒng)和機器視覺系統(tǒng)的完整解決方案。
檢測裝置是用光學方法檢測彈簧裝配得是否正確。彈簧裝配包括1個金屬軸，內(nèi)插一個陶瓷圓柱，10個曲片彈簧墊圈和1個終端片。為了能夠檢查正確裝配，將彈簧安裝在一個輪軌上通過傳送帶傳送經(jīng)過一個攝像機，任何攝像機識別出來不合格的“壞品”都被氣壓缸噴出，而“正品”被運送到一個緩沖站，在這里它們會被拿去做深加工。
所使用的圖像處理系統(tǒng)包含1個西門子VS110視像傳感器和1個紅外光的照明設備；處理系統(tǒng)由自動傳送設備（能夠支持10個彈簧組）和1個剔除“壞品”的自動噴射裝置組成。整個檢測設備由西門子S7-200控制。
使用該裝置可以顯著提高質(zhì)量和增加產(chǎn)量。實際上，在Heitec工程師們滿懷信心的認為它能夠使“我們的客戶不用多久就能收回他們的投資”。
西門子視覺系統(tǒng)的特點
■ 西門子VS100——智能實施方案
隨著西門子VS100套件的出現(xiàn)，西門子已經(jīng)步入一個全新的設備范疇。該范疇包括檢查小零件的形式、型號和位置，也包括按ECC200閱讀2維代碼。并以此為目的設計了VS110、VS120和VS130視圖傳感器，它是一個完整的器件，包括照明單元、控制單元、傳感器和電纜線。
所有VS100范圍內(nèi)的視圖傳感器都是即插即用的，簡單易學，無需專門的培訓指導。由于該系統(tǒng)是“示教”而不用編程，因此即便是非專業(yè)人士也可毫不費力地掌握圖像處理。使用掉電保護可以保存多達15種不同的檢測程序，并可以快速轉(zhuǎn)換到其他型號或類型。得益于系統(tǒng)傳感器工藝設計的緊湊，使得西門子VS100家族的產(chǎn)品可以與多種傳輸系統(tǒng)，諸如振蕩傳輸系統(tǒng)、傳送帶或者卡具相連。此外，一些標準接口如RS232、Profibus、工業(yè)以太網(wǎng)使得視圖傳感器能夠靈活、簡便地集成到復雜的自動控制環(huán)境中。
■ 西門子VS720——為專門需求量身定做
新型VS720生產(chǎn)線專門用于處理更為復雜的任務，是西門子VS700通用攝像套件的完美補充，增強了西門子在靈活，通用系統(tǒng)領域中的地位。所有功能，比如圖像捕捉、圖像加工、最終結(jié)果的生成以及通信都是結(jié)合在一個緊湊的過程中的，是在一個檢測周期進行幾種檢測任務的理想方案。
新套件目前包含有6個智能攝像機滿足機器視覺的不同需求，例如自動檢測、生產(chǎn)監(jiān)視和零件識別。VS721 CMOS和VS722基本型代表了適用于大批“常規(guī)”任務、較為經(jīng)濟的解決方案。而帶有CMOS攝像頭的VS721，特別適用于精度要求不是非常高而價格比較經(jīng)濟的場合。VS723是一臺用于高速攝影的攝像機，例如包裝技術領域，以及眾多需要執(zhí)行性能檢測任務的領域，例如表面檢測。VS724是高分辨率攝像機，提供高達130萬像素，能拍攝非常詳細的圖像，因此非常適合需要高精度的檢測任務。VS725彩色專門用于另外的應用領域。由于該系統(tǒng)具備分析色彩和檢測特定色彩值的能力，因此可以通過彩色碼，安全、可靠地區(qū)分零部件，檢測標簽的打印色或是識別膠珠。
■ 面向自動化世界
VS720系列中的攝像機提供1個集成以太網(wǎng)接口和8個可自由配置的數(shù)字輸入、輸出端。攝像機可以很容易地通過以太網(wǎng)連接到網(wǎng)絡上，并接受幾乎任何一臺PC機的訪問，因此極大地簡化了設備的維護和診斷。VS鏈接接口模塊可以在一臺監(jiān)視器顯示幾個攝像機所拍攝的圖像。也可以通過Profibus與連接模塊相連，這樣可以省去用做監(jiān)測功能的另外的PC機。而且，由工業(yè)以太網(wǎng)提供的帶寬，能使質(zhì)量數(shù)據(jù)和故障圖像快速在外部設備上做備份。
Simatic組態(tài)軟件由于具有很多檢測功能，它能提供用戶友好的方法來建立定制的圖像處理解決方案，即在無攝像機連接時，可以使用仿真器來進行組態(tài)。
■ 一個通用的標準的重要性
從前，機器視覺系統(tǒng)只是局限于少數(shù)專家人員使用。自從引進了很容易集成到自動化解決方案中的智能圖像系統(tǒng)后，圖像處理在自動化技術領域中的應用以難以置信的速度增長。西門子的服務范圍從適合一般應用的通用系統(tǒng)，擴展到了所有的專用系統(tǒng)，提供幾乎適合所有需求的最優(yōu)解決方案。
汽車工業(yè)在發(fā)動機和變速箱的制造中，使用西門子視像系統(tǒng)檢測零部件，記錄裝配零件的制造日期。零部件供應商用它檢測零件尺寸精度，校正汽車零部件的壓力，還可用于正確安裝安全帶及其他類似的安全配件。
■ 對質(zhì)量的考慮
改進質(zhì)量和增加產(chǎn)量是世界領先的汽車制造巨頭選擇投資機器視覺的主要原因。一個例子就是汽車工業(yè)使用光學設備來檢查彈簧裝配的完整性。位于Erlangen的Heitec AG作為西門子自動化解決方案的提供者，為此定制系統(tǒng)，提供了包括裝卸系統(tǒng)和機器視覺系統(tǒng)的完整解決方案。
檢測裝置是用光學方法檢測彈簧裝配得是否正確。彈簧裝配包括1個金屬軸，內(nèi)插一個陶瓷圓柱，10個曲片彈簧墊圈和1個終端片。為了能夠檢查正確裝配，將彈簧安裝在一個輪軌上通過傳送帶傳送經(jīng)過一個攝像機，任何攝像機識別出來不合格的“壞品”都被氣壓缸噴出，而“正品”被運送到一個緩沖站，在這里它們會被拿去做深加工。
所使用的圖像處理系統(tǒng)包含1個西門子VS110視像傳感器和1個紅外光的照明設備；處理系統(tǒng)由自動傳送設備（能夠支持10個彈簧組）和1個剔除“壞品”的自動噴射裝置組成。整個檢測設備由西門子S7-200控制。
使用該裝置可以顯著提高質(zhì)量和增加產(chǎn)量。實際上，在Heitec工程師們滿懷信心的認為它能夠使“我們的客戶不用多久就能收回他們的投資”。
西門子視覺系統(tǒng)的特點
■ 西門子VS100——智能實施方案
隨著西門子VS100套件的出現(xiàn)，西門子已經(jīng)步入一個全新的設備范疇。該范疇包括檢查小零件的形式、型號和位置，也包括按ECC200閱讀2維代碼。并以此為目的設計了VS110、VS120和VS130視圖傳感器，它是一個完整的器件，包括照明單元、控制單元、傳感器和電纜線。
所有VS100范圍內(nèi)的視圖傳感器都是即插即用的，簡單易學，無需專門的培訓指導。由于該系統(tǒng)是“示教”而不用編程，因此即便是非專業(yè)人士也可毫不費力地掌握圖像處理。使用掉電保護可以保存多達15種不同的檢測程序，并可以快速轉(zhuǎn)換到其他型號或類型。得益于系統(tǒng)傳感器工藝設計的緊湊，使得西門子VS100家族的產(chǎn)品可以與多種傳輸系統(tǒng)，諸如振蕩傳輸系統(tǒng)、傳送帶或者卡具相連。此外，一些標準接口如RS232、Profibus、工業(yè)以太網(wǎng)使得視圖傳感器能夠靈活、簡便地集成到復雜的自動控制環(huán)境中。
■ 西門子VS720——為專門需求量身定做
新型VS720生產(chǎn)線專門用于處理更為復雜的任務，是西門子VS700通用攝像套件的完美補充，增強了西門子在靈活，通用系統(tǒng)領域中的地位。所有功能，比如圖像捕捉、圖像加工、最終結(jié)果的生成以及通信都是結(jié)合在一個緊湊的過程中的，是在一個檢測周期進行幾種檢測任務的理想方案。
新套件目前包含有6個智能攝像機滿足機器視覺的不同需求，例如自動檢測、生產(chǎn)監(jiān)視和零件識別。VS721 CMOS和VS722基本型代表了適用于大批“常規(guī)”任務、較為經(jīng)濟的解決方案。而帶有CMOS攝像頭的VS721，特別適用于精度要求不是非常高而價格比較經(jīng)濟的場合。VS723是一臺用于高速攝影的攝像機，例如包裝技術領域，以及眾多需要執(zhí)行性能檢測任務的領域，例如表面檢測。VS724是高分辨率攝像機，提供高達130萬像素，能拍攝非常詳細的圖像，因此非常適合需要高精度的檢測任務。VS725彩色專門用于另外的應用領域。由于該系統(tǒng)具備分析色彩和檢測特定色彩值的能力，因此可以通過彩色碼，安全、可靠地區(qū)分零部件，檢測標簽的打印色或是識別膠珠。
■ 面向自動化世界
VS720系列中的攝像機提供1個集成以太網(wǎng)接口和8個可自由配置的數(shù)字輸入、輸出端。攝像機可以很容易地通過以太網(wǎng)連接到網(wǎng)絡上，并接受幾乎任何一臺PC機的訪問，因此極大地簡化了設備的維護和診斷。VS鏈接接口模塊可以在一臺監(jiān)視器顯示幾個攝像機所拍攝的圖像。也可以通過Profibus與連接模塊相連，這樣可以省去用做監(jiān)測功能的另外的PC機。而且，由工業(yè)以太網(wǎng)提供的帶寬，能使質(zhì)量數(shù)據(jù)和故障圖像快速在外部設備上做備份。
Simatic組態(tài)軟件由于具有很多檢測功能，它能提供用戶友好的方法來建立定制的圖像處理解決方案，即在無攝像機連接時，可以使用仿真器來進行組態(tài)。
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