隨著工業(yè)自動化的蓬勃發(fā)展,很多制造商在產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中,總會出現(xiàn)一些瑕疵品,不良品,有的部件不吻合,有的畸形產(chǎn)品等,產(chǎn)品貼合偏差等…
有時人工無法達到要求的精度時,機器視覺系統(tǒng)的定位/對準/對位。在如下舉例的工序中,運用視覺系統(tǒng)的定位/對準/對位,順利完成了高精度的制造工序。
(以下舉例,實際上95%以上行業(yè)都可以用到機器視覺來取代人工)
- 定位玻璃印刷電路板
- 測量標簽及條碼的偏移
- 辨別IC芯片等的方向
- 檢測食品容器蓋的偏移
- 控制工作設備的位置(機械手視覺)等
通過視覺系統(tǒng)檢測位置,定位/對準的基本原理
如何實現(xiàn)快速準確的定位?
要實現(xiàn)生產(chǎn)工序的高效化,必須能夠在瞬間檢測出工件與工作設備或工作臺的位置關系,實施精密的控制。這項檢測如果存在精度問題,就會導致不良品的產(chǎn)生;檢測及控制一旦存在時滯,就會降低生產(chǎn)性。要實現(xiàn)工廠自動化(FA:Factory Automation),正確快速的定位/對準功能是不可或缺的,視覺系統(tǒng)作為其手段,正在進一步擴大應用范疇。
定位/對準中的課題
在液晶面板的生產(chǎn)中,玻璃及薄膜的貼附等,必須確保高精度的定位。近年來,雖然視覺系統(tǒng)系統(tǒng)正在被不斷普及到定位功能中,仍面臨以下的課題。
- 由視覺系統(tǒng)系統(tǒng)實施的定位,在校正時需要花費時間和人工
- 黑匣子化的處理,難以進行功能追加等,缺乏通用性
- 要實現(xiàn)高精度的高速定位,必須具備專業(yè)知識
- 無法達到要求精度,實際用途有限
但近年來,借助自動實施校正的“自動校正”功能,及正確位置對準精度的提升,這些課題正在被逐漸攻克。
視覺系統(tǒng)定位的流程
首先,對利用視覺系統(tǒng)的定位/對準流程進行理解很重要。實際情況會因視覺系統(tǒng)系統(tǒng)的不同而存在差異,以玻璃貼合為例,介紹定位的基本流程。
自動校正
借助圖形搜索(搜索處理)等,檢測對準標記的位置信息,計算出載物臺軸方向及旋轉中心位置。
基準位置注冊
移動目標物,注冊目標位置。
對準
測量目標物的位置,計算距離基準位置的補正量。
定位
將計算得出的位置信息反饋到PLC等上位系統(tǒng)中,控制載物臺實施定位。
視覺系統(tǒng)定位的優(yōu)勢
將視覺系統(tǒng)系統(tǒng)導入定位/對準功能,可獲得以下優(yōu)勢。
以圖形搜索實現(xiàn)高精度的位置檢測
圖形搜索(搜索處理),是利用視覺系統(tǒng)進行定位/對準時的必需技術。圖形搜索中,會自動檢測作為基準的圖像及圖形(標記),該標記也被稱為“對準標記”、“定位標記”。此時,利用鏡頭失真補正及濾波器功能,能夠實現(xiàn)高精度的位置檢測。
自動校正帶來的生產(chǎn)效率提升
在通過坐標進行的位置控制中,存在工件與工作臺間偏移、檢測精度等問題,難以實現(xiàn)理想的位置、角度檢測。近年來,隨著圖形搜索(搜索處理)技術的進步,自動校正的精度實現(xiàn)了飛躍性的提升。自動進行高速、高精度校正成為了可能,實現(xiàn)了生產(chǎn)效率提升。
借助視覺系統(tǒng)的高精度檢測,為正確的控制提供了支持
近年來,在高像素數(shù)視覺系統(tǒng)的基礎上,視覺系統(tǒng)技術的進步也使得對準標記的高精度檢測成為了可能。
不僅能檢測對準標記,即使沒有對準標記,也能根據(jù)實際用途,進行印刷電路板隅角虛擬交點檢測、晶圓槽定位等靈活多樣的位置檢測。
借助超高像素相機實現(xiàn)的定位/對準
我們發(fā)揮了業(yè)內超強的問題解決能力,推出了2100萬像素的超高像素相機。諸如30萬像素、200萬像素等低像素數(shù)相機,存在下列問題,而超高像素數(shù)相機卻可以解決這些煩惱。
您是否曾對這些問題感到煩惱?
R部分較多的產(chǎn)品,角部分的檢測不穩(wěn)定,位置檢測也不穩(wěn)定
只要用2100萬像素相機對產(chǎn)品整體進行完整拍攝,即使形狀復雜,也能實現(xiàn)高精度的輪廓檢測。對于形狀多樣的產(chǎn)品,也能實現(xiàn)高精度的對準。
同一生產(chǎn)線上會生產(chǎn)多種產(chǎn)品,存在切換的麻煩
所用的相機分辨率較低時,要實現(xiàn)目標精度,就必須將拍攝視野變窄。所以,在同一生產(chǎn)線上實施多項生產(chǎn)時,每進行一次切換,會同時產(chǎn)生相機布局變更的工時。但只要用2100萬像素相機對產(chǎn)品整體進行完整拍攝,就能免除切換的工時,可固定使用相機,能夠構建起簡單的生產(chǎn)系統(tǒng)。此外,可以統(tǒng)一進行多種產(chǎn)品的檢測。
在與對準相獨立的工序中,實施利用視覺系統(tǒng)的外觀/尺寸檢測
除了對準,在其他獨立工序中實施外觀檢測及尺寸檢測的案例還有很多,只要用2100萬像素相機對產(chǎn)品整體進行完整拍攝,就能同時進行對準和產(chǎn)品的整體外觀檢測。最終有助于減小生產(chǎn)設備的體積。
具體應用
近年來,產(chǎn)品的高精度化發(fā)展迅猛,要求生產(chǎn)工序具備高準確性。近期還同時要求提高生產(chǎn)性和成品率。為了滿足這一需求,對利用視覺系統(tǒng)系統(tǒng)的定位/對準需求正在逐步增長。下面將就利用視覺系統(tǒng)及校正的部分導入案例進行介紹。
組裝車身時的定位孔感應
工業(yè)用機械手作為焊接、搬運、組裝等生產(chǎn)工序中不可或缺的重要部分,在此前的作業(yè)中,會產(chǎn)生原點搜索及定位等坐標示教工時。此外,還必須根據(jù)產(chǎn)品及個體的差異進行微調,現(xiàn)在只要利用視覺系統(tǒng)實施定位及校正,就能解決這些問題。例如在組裝車門等重量部件時,通過視覺系統(tǒng)確認定位孔實施機械手控制,能實現(xiàn)更精準的快速生產(chǎn)。盈泰德還推出了機械手視覺等面向工業(yè)用機械手的解決方案。
圖形的位置偏移
對于用于半導體元件制造中的晶圓片,μm水平的圖形偏移可能會成為致命的缺陷。因此,雖然常常必須用光學顯微鏡等檢測,獲取缺陷的位置信息,現(xiàn)在只要利用諸如支持2100萬像素彩色相機的“XG-X系列”,就可以正確檢測包括晶圓片旋轉方向在內的圖形及位置的偏移。
電子部件的組裝
隨著智能手機、平板電腦等設備小型化的發(fā)展,電子設備行業(yè)對組裝精度的要求增高。支持實現(xiàn)同級超高像素數(shù)的高分辨率大視野2100萬像素彩色相機,能夠清晰檢測芯片的細微部位,實現(xiàn)高精度的對準。對于諸如電子部件這樣的細小部件,也能進行正確組裝。
如果你的工業(yè)生產(chǎn)線中,可能用的到機器視覺或AI深度學習方面的技術來做質量管控,那不妨和我們盈泰德科技聊聊,我們會先根據(jù)你的需求分析,從一個專業(yè)的角度免費來給你設計一個合適你的方案,然后聽取你的意見,再詳細洽談,最后即使沒能達成合作,我們也非常希望能多認識個朋友。