Dualis輪廓識(shí)別傳感器的原理及應(yīng)用
日期:2011/12/14 來(lái)源:機(jī)電商報(bào) 作者:易福門電子(上海)有限公司/曾濤
摘要: 近些年來(lái)在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中針對(duì)自動(dòng)化工藝的可靠性要求越來(lái)越高,因此視覺檢測(cè)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(yīng)用范圍也越來(lái)越廣,在自動(dòng)化裝配、零部件組裝、位置檢測(cè)、質(zhì)量控制及分類、汽車零部件加工及組裝以及自動(dòng)包裝等行業(yè)均有廣泛的應(yīng)用。在此背景下易福門公司推出了Dualis系列輪廓識(shí)別傳感器。
近些年來(lái)在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中針對(duì)自動(dòng)化工藝的可靠性要求越來(lái)越高,因此視覺檢測(cè)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(yīng)用范圍也越來(lái)越廣,在自動(dòng)化裝配、零部件組裝、位置檢測(cè)、質(zhì)量控制及分類、汽車零部件加工及組裝以及自動(dòng)包裝等行業(yè)均有廣泛的應(yīng)用。在此背景下易福門公司推出了Dualis系列輪廓識(shí)別傳感器。Dualis視覺傳感器可用于整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的各種應(yīng)用,如零部件組裝的監(jiān)控、組裝件完備性檢測(cè)、手動(dòng)的插入步驟的控制、自動(dòng)進(jìn)料過(guò)程的控制、工序銜接的控制、產(chǎn)品質(zhì)量檢查和防錯(cuò)等。
Dualis輪廓識(shí)別傳感器是由一個(gè)CMOS圖形傳感器(像素640×480,分辨率最大至0.8mm),數(shù)據(jù)評(píng)估電子系統(tǒng)(可實(shí)現(xiàn)最快至每秒20次評(píng)估)和照明元件集成在一個(gè)堅(jiān)固的工業(yè)兼容外殼里(防護(hù)等級(jí)IP67)而形成的。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(guò)傳感器的快速圖像采集和運(yùn)算處理能力,可實(shí)現(xiàn)對(duì)零件精確可靠得檢測(cè)和評(píng)估。當(dāng)目標(biāo)物為近距離時(shí),傳感器通過(guò)自身的照明元件可以提供足夠的光線。當(dāng)目標(biāo)物為遠(yuǎn)距離時(shí),可配合使用外部的背光裝置。通過(guò)以太網(wǎng)接口和電腦連接以及引導(dǎo)式菜單可以實(shí)現(xiàn)對(duì)參數(shù)的設(shè)置。128Mb內(nèi)存的超大存儲(chǔ)量可用于多至32個(gè)應(yīng)用模板的存儲(chǔ)。這些應(yīng)用模板包括:輪廓匹配、分揀、驗(yàn)證、零件存在/零件缺失、方向、目標(biāo)特征驗(yàn)證、測(cè)量等。選定或切換應(yīng)用模板可以通過(guò)外部的電氣輸入信號(hào)、電腦軟件界面或產(chǎn)品面板上的按鈕得以實(shí)現(xiàn)。
Dualis輪廓識(shí)別傳感器的檢測(cè)原理非常簡(jiǎn)單。預(yù)先對(duì)所需要檢測(cè)目標(biāo)物進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的輪廓特征設(shè)定,并存儲(chǔ)于傳感器內(nèi)存中。在隨后的生產(chǎn)過(guò)程中,通過(guò)CMOS圖形傳感器對(duì)目標(biāo)物輪廓進(jìn)行抓取,高速的數(shù)據(jù)評(píng)估電子系統(tǒng)會(huì)把抓取的輪廓與已經(jīng)設(shè)定好的標(biāo)準(zhǔn)輪廓特征進(jìn)行比對(duì)的同時(shí),運(yùn)算得到一個(gè)相似度值。在傳感器內(nèi)部可以預(yù)先設(shè)定好相似度的報(bào)警閥值。當(dāng)實(shí)際的相似度低于閥值時(shí),傳感器會(huì)給出報(bào)警信號(hào)。報(bào)警信號(hào)以開關(guān)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(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的各種檢查和防錯(cuò)功能。簡(jiǎn)而言之,Dualis輪廓識(shí)別傳感器類似一個(gè)電子“眼”,為辨別物體存在、位置和質(zhì)量控制,以及對(duì)物體分類和計(jì)數(shù)提供了一個(gè)整體的解決方案。
接下來(lái)的內(nèi)容列舉了Dualis輪廓識(shí)別傳感器在防錯(cuò)和檢查應(yīng)用的一系列成功解決方案,包括驗(yàn)證、方向、分揀、零件存在/零件缺失、目標(biāo)特征驗(yàn)證和測(cè)量等。
驗(yàn)證鋼材的正確沖孔位置:驗(yàn)證正確的沖孔位置是不可或缺的應(yīng)用。若不進(jìn)行檢測(cè),對(duì)鋼材的不正確的壓接或沖孔位置將產(chǎn)生金屬?gòu)U料。Dualis視覺傳感器通過(guò)比較打孔輪廓檢測(cè)出不正確的部位。
檢測(cè)箱子中是否缺失瓶子:使用多個(gè)傳感器以檢測(cè)箱子中是否缺失瓶子。但傳感器集群會(huì)因?yàn)椴荒軐?duì)準(zhǔn)位置而輸出錯(cuò)誤的信號(hào)。Dualis視覺傳感器通過(guò)識(shí)別瓶子輪廓來(lái)確定箱子是否已經(jīng)裝滿。
檢測(cè)物體上是否已打印生產(chǎn)日期碼:所有出貨的產(chǎn)品都必須有生產(chǎn)日期碼。如有一件產(chǎn)品沒有生產(chǎn)日期碼,整個(gè)集裝箱就會(huì)被運(yùn)回。Dualis視覺傳感器可以檢測(cè)并匹配字符輪廓。
針對(duì)不同間距和齒數(shù)分揀齒輪:Dualis傳感器可對(duì)比20齒32間距的齒輪分揀出16齒24間距的齒輪。
檢測(cè)滾針軸承個(gè)數(shù)是否正確:軸承滾針個(gè)數(shù)正確與否對(duì)轉(zhuǎn)向過(guò)程至關(guān)重要。如缺少了一個(gè)滾針,將導(dǎo)致系統(tǒng)故障。若使用高端攝像機(jī),需要進(jìn)行大量編程。Dualis傳感器作為替代方案,可通過(guò)最少的配置就能檢測(cè)出正確的軸承滾針數(shù)。
檢測(cè)零件上的螺紋是否完整:螺紋檢測(cè)對(duì)于質(zhì)量控制非常重要。可通過(guò)螺紋輪廓匹配來(lái)辨識(shí)螺紋的數(shù)量。
通過(guò)以上的應(yīng)用案例不難發(fā)現(xiàn)Dualis輪廓識(shí)別傳感器不但兼具了普通傳感器的簡(jiǎn)易性,同時(shí)也具備了視覺系統(tǒng)的高性能,杰出地填補(bǔ)了傳感器集群和視覺系統(tǒng)之間的空白。目前在汽車、機(jī)床、食品及醫(yī)藥等行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。
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