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男,畢業(yè)于上海工業(yè)大學,(康耐視中國有限公司, 上海 200001),先后擔任過FOXBORO系統(tǒng)工程師、Fisher-Rosemount公司銷售主管、施耐德公司OEM經(jīng)理、穆勒電氣(MOELLER)華東區(qū)總經(jīng)理,現(xiàn)任康耐視中國區(qū)總經(jīng)理。
簡單的講機器視覺就是用機器代替人眼來做測量和判斷。通過成像器件(即圖像攝取裝置,分 CMOS 和 CCD 兩種)將被攝取目標轉(zhuǎn)換成圖像信號,傳送給專用的圖像處理系統(tǒng),根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息,轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號;圖像系統(tǒng)對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征,進而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場的設備動作。
機器視覺系統(tǒng)可以提高生產(chǎn)的柔性和自動化程度。在一些不適合于人工作業(yè)的危險工作環(huán)境或人工視覺難以滿足要求的場合,常用機器視覺來替代人工視覺;同時在大批量工業(yè)生產(chǎn)過程中,用人工視覺檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高,用機器視覺檢測方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動化程度。而且機器視覺易于實現(xiàn)信息集成,是實現(xiàn)計算機集成制造的基礎技術。
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。據(jù)悉,機器視覺已經(jīng)或者將在機器人裝配、衛(wèi)星圖象處理、工業(yè)過程監(jiān)控以及飛行器跟蹤和制導等領域獲得極為廣泛的應用。
康耐視機器視覺作為機器人的視覺引導,在機器人高效率、高精度以及苛刻工況的超強適應能力方面發(fā)揮了重要的作用。例如,在機器人對汽車零部件進行抓取之前,首先由機器視覺系統(tǒng)對工件進行圖像采集,圖像信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后,由內(nèi)嵌于視覺系統(tǒng)的軟件進行處理,最終可等到各種測量數(shù)據(jù),如工件的尺寸,坐標,旋轉(zhuǎn)角度等參數(shù),這些參數(shù)輸出到機器人后,可直接控制機器手的夾取、安裝等加工動作。
卓越的軟件技術使得康耐視一直處于行業(yè)的領先地位。康耐視機器視覺擁有強大的定位工具——PatMax。PatMax是業(yè)界零件與特征定位軟件的功能標準,通過使用高級的幾何圖形匹配技術,即使在尺寸變化和照明不良、失去焦點、背景模糊不清、遮擋、兩端顛倒等苛刻的條件下依然能夠準確的定位物件,保證了機械手夾取、安裝等加工的準確性,在很大程度上減少或者避免了固定裝置的使用,降低了成本。下面簡單介紹兩個康耐視機器視覺的成功項目案例。
1 成功案例一 ——汽車發(fā)動機的總裝檢測
對全球領先的動力設備制造商來講,對裝配過程中的易錯點、易漏點進行準確監(jiān)控是提高整體產(chǎn)品質(zhì)量的關鍵所在。康耐視的合作伙伴上海貝特威自動化科技有限公司與國內(nèi)某家著名的汽車合資公司共同醞釀研究出了解決方案。
圖像識別技術在用于“活塞—缸體裝配工序”時,主要環(huán)節(jié)包括:判斷缸體到位并做好檢測準備;探測缸體上緣(準確到位的標志),如果未發(fā)現(xiàn)該特征部分,即發(fā)出報警信號;在檢測系統(tǒng)中建立坐標系;識別這樣三項內(nèi)容:活塞的有無,活塞位置的正確性(確切地講是“方位”),活塞頂部表面的標識。
由于產(chǎn)品型號不同,所要裝配的零件種類或者形狀就隨之有所變化。康耐視Checker對于檢測零部件錯漏裝有它的獨到之處。優(yōu)化設計的內(nèi)部觸發(fā)方式為用戶調(diào)試布線帶來了極大的方便,并且有效解決由于鋼性流水線運行不穩(wěn)定,左右擺動和上下震動帶來的影響。
主要檢測點
(1)挺桿體:由于每個發(fā)動機要裝配12個挺桿體(6缸),有漏裝現(xiàn)象發(fā)生過,原來無檢測,靠操作工自檢。無挺桿體下面的工序是無法正常進行的。使用Checker后,該現(xiàn)象得到了完全的預防。
(2)噴油嘴:由于在深孔里,有時會被漏裝。
(3)轉(zhuǎn)向泵:由于每種型號的發(fā)動機在裝配轉(zhuǎn)向泵時方向不一致,經(jīng)常發(fā)生錯裝現(xiàn)象,這就需要上位機首先輸出機種信號到PLC,然后通過Checker I/O模塊自動切換至響應的方向狀態(tài),如有錯裝即會報警。
(4)法蘭栓/壓力傳感器:有些機型需要兩者缺一不可,有的只安裝其一,甚至有一部分兩者都不安裝,這就需要對安裝后的情況進行檢測,以防錯漏裝出現(xiàn)。
(5)連桿活塞卡簧:由于卡簧對連桿活塞的固定作用,兩面卡簧缺一不可,作為重要的質(zhì)量控制點,一定需要可靠檢測。
(6)密封O型圈:此產(chǎn)品非常小,并且顏色和背景相近,如產(chǎn)生漏裝人眼不易察覺。所以對它的檢測非常必要。
2 成功案例二 ——娃哈哈飲料瓶的封蓋檢測
作為食品和快速消費品交叉的行業(yè),質(zhì)量的保證無疑是各大飲料制造商最為重視的一點,而封裝性的好壞直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量、直接影響到企業(yè)的形象和聲譽。
2.1 一套完善的視覺檢測系統(tǒng)將需要滿足以下要求:
(1)可在生產(chǎn)速度高達900瓶/分鐘的生產(chǎn)線上檢測;
(2)康耐視相機與最先進的工業(yè)自動化控制的完美結(jié)合;
(3)實時圖像顯示功能的操作界面;
(4)針對不同品種的產(chǎn)品靈活性操作;
(5)具有較高的可升級和可擴展性。
2.2 完美的集成方案使您實現(xiàn)高品質(zhì)產(chǎn)品的諾言:
機器視覺檢測系統(tǒng)的功能原理是通過智能相機來抓取圖像信號,再通過圖像處理系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成特征數(shù)字信號,進而通過當前特征信號同預設值之間的比較來得出差異結(jié)果,從而能夠檢測出產(chǎn)品的優(yōu)劣。康耐視的合作伙伴浙江拓峰科技有限公司,在杭州娃哈哈的項目中,將工業(yè)自動化控制與康耐視相機的卓越性能進行了完美的結(jié)合。
2.3 技術特點
(1)響應速度快;
(2)檢測精度高;
(3)可重復性好。
3 不影響生產(chǎn)線的生產(chǎn)
目前,隨著世界的制造業(yè)中心轉(zhuǎn)移到中國以及國內(nèi)社會產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,對于各種檢測的需求越來越多。企業(yè)要想提升競爭力、實現(xiàn)生產(chǎn)自動化,就很有必要使用機器視覺技術來代替人工操作。隨著國內(nèi)用戶對產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提高,迫切需要像視覺技術這樣的先進事物對檢測精度和效率有質(zhì)的飛躍,加上本土企業(yè)產(chǎn)品的大量外銷,提升了對產(chǎn)品質(zhì)量的要求,這種內(nèi)部和外部的聯(lián)合推動,使得視覺技術的發(fā)展前景一片光明。相信在中國未來的幾年里,更多的機器視覺作為自動化應用升級在各行業(yè)會成為一種必然的趨勢。對康耐視而言,在這些行業(yè)的驕人業(yè)績使其有足夠的能力去支持客戶的生產(chǎn)更加完善、更加高效。