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西門(mén)子Simatic VS120視覺(jué)系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的應(yīng)用

西門(mén)子Simatic VS120視覺(jué)系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的應(yīng)用

2013/1/31 0:18:41

西門(mén)子Simatic VS120機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)已經(jīng)在全球各工業(yè)制造過(guò)程獲得了廣泛的應(yīng)用。該系統(tǒng)不需要專(zhuān)業(yè)的視覺(jué)經(jīng)驗(yàn),方便易用以及豐富的接口配置,可可靠地實(shí)現(xiàn)工業(yè)實(shí)時(shí)檢測(cè)任務(wù),提高產(chǎn)品制造質(zhì)量及制造過(guò)程自動(dòng)化。

一、Simatic VS120的主要工業(yè)應(yīng)用
   
圖一為VS120機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng),它由控制器、CCD鏡頭及工業(yè)光源組成。VS120采用示教模式開(kāi)發(fā),即它通過(guò)學(xué)習(xí)檢測(cè)對(duì)象的特征,檢測(cè)時(shí)與學(xué)習(xí)過(guò)的對(duì)象特征進(jìn)行比較,若大于設(shè)置的相似度值(比如設(shè)置為70%)則輸出OK,小于設(shè)置的相似度值則輸出N_OK。

 

圖二為VS120的輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),可以看出:VS120能夠?qū)W習(xí)檢測(cè)對(duì)象的輪廓特征,據(jù)此來(lái)完成檢測(cè)任務(wù)。在上述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中,它可以輸出Model Number,即目前VS120檢測(cè)的對(duì)象與學(xué)習(xí)過(guò)的哪個(gè)模式相似度最高。利用該特性VS120可以進(jìn)行高速分類(lèi)(或分揀)任務(wù)。

圖三為VS120在傳送帶系統(tǒng)執(zhí)行物體分類(lèi)任務(wù),根據(jù)檢測(cè)對(duì)象輪廓的復(fù)雜度,它可以每分鐘分揀60件以上的物體。

VS120也可以輸出檢測(cè)對(duì)象的ROI(感興趣區(qū)域)坐標(biāo)(XY)及旋轉(zhuǎn)角度。這樣VS120可以實(shí)現(xiàn)物體定位。圖四為生產(chǎn)線上應(yīng)用VS120定位工件位置及旋轉(zhuǎn)角度,以便機(jī)械手正確抓取并裝配。

VS120機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)完成的第三類(lèi)任務(wù)為:廣泛的產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)。圖五給出了VS120的一些產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)的應(yīng)用.

 

二、       應(yīng)用VS120的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程

應(yīng)用VS120的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)步驟:

1、模板的示教建立,利用VS120拍攝檢測(cè)物體的圖像,利用VS120的示教學(xué)習(xí)功能建立模板。模板建立的原則是突出檢測(cè)物體特征(如邊緣輪廓),為此,必須適當(dāng)調(diào)整光強(qiáng)等。

2.進(jìn)入檢測(cè)工作模式,當(dāng)前所檢測(cè)物與預(yù)先建立的模板匹配比較相似度超過(guò)預(yù)設(shè)的及格線(Q_Limit),輸出OK 信號(hào),否則輸出NO信號(hào)。如下圖:圖中紅色圈住部分分別為Q_Limit、匹配相似度、一個(gè)檢測(cè)周期所需時(shí)間。

 

3、輸出信號(hào)發(fā)送到PLC或執(zhí)行機(jī)構(gòu),發(fā)送報(bào)警信號(hào)或?qū)⒗h(huán)缺失產(chǎn)品剔除。

三、VS120 的過(guò)程集成及配置

1VS120視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)擁有完善的接口,方便地與自動(dòng)化系統(tǒng)集成。圖十為VS120工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程典型集成應(yīng)用,圖十一為VS120的接口功能及應(yīng)用PROFIBUS通信協(xié)議與S7的組態(tài)。當(dāng)然VS120也可通過(guò)PROFINETTCP/IP接口與相關(guān)設(shè)備連接。

2SIMATIC VS 120根據(jù)檢測(cè)物體大小可有三種典型配置,分別為視場(chǎng)大小70×50,40×30及任意視場(chǎng)大?。▓D十二)。這樣可以完成各類(lèi)檢測(cè)任務(wù)需要。

視場(chǎng)大小為70×50大小,電纜長(zhǎng)度2.5米時(shí)的配置:

視場(chǎng)大小為40×30大小,電纜長(zhǎng)度10米時(shí)的配置:

視場(chǎng)大小變化時(shí),采取如下配置,并根據(jù)視場(chǎng)大小另配鏡頭;根據(jù)檢測(cè)物體反光特性配置光源:

參考文獻(xiàn):

[1] SIMATIC VS120 Image Processing Systems。西門(mén)子公司,2006.

 

 
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