机器视觉系统

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智慧仓储

实现仓库无人化,一直是包括亚马逊在内的各大电商巨头追求的终极目标,不仅能够极大程度的降低人工成本,还能通过机器人提升效率,加快内部货物的正常流转。要达到这个目标,需要机械手臂能够像人手一样精准、快速地从一堆货品中拣出单件、多件货品,同时不损伤其他货品,需要机器视觉、三维感知、运动控制等多项技术的无缝配合。为了加速“无人仓库”时代的到来,亚马逊2015年起每年都会公开举办机器人拣选挑战赛(Amazon Picking Challenge)。

而在这一应用场景中,机器视觉、三维感知等都会涉及到相机和传感器,USB 3.0作为通用的数据传输接口,传输带宽可达5Gbps,支持高清图像和控制信号的传输,受到越来越多的系统方案的青睐。而长芯盛的USB 3.0 高柔有源光纤数据延长线凭借着支持长距离和高柔等特性,成为了这类应用中,搭配相机和传感器的首先线材。

体感应用

随着VR和AR技术的发展,以微软Kinect、Intel Realsense等为代表的体感设备相继出现,各种设备开发的软件及应用快速进入各行各业,利用体感设备可以摆脱鼠标、键盘控制的优势,实现快速与计算机沟通,相关的应用也遍及各个领域,主要包括游戏领域、教育领域和医疗领域。

而在部分体感应用的场景中,距离成为了限制其进一步发展的瓶颈。在未实现无线传输的前提下,采用信号延长的方案成为了大家一致的选择。而采用长芯盛智连的USB 3.0 高柔有源光纤数据延长线光纤进行USB信号的延长,完全可保证数据的有效、高速传输,提高用户的使用体验。

3D扫描

部分3D扫描的机器为了保证将高质量的数据完美呈现,一般都会采用高清工业相机,而USB3.0工业相机凭借着5G的高带宽与普通千兆网标准的相比有着巨大的优势,但由于受普通的USB 3.0铜线传输距离受限且无法满足机器人手臂的对线材高柔的需求,使得此方案无法被大量采用。随着长芯盛新一代USB 3.0 高柔有源光纤数据延长线的推出,彻底解决了以上问题,使得USB3.0相机能够在3D扫描中得到进一步的发展和应用。

汽车制造

汽车视觉检测是机器视觉行业中最早的应用之一。汽车零件的生产和组装要求很高,机器视觉是目前最准确的检测技术。搭配长芯盛智连 USB 3.0 Vision 高柔混合有源光纤数据线的USB3.0视觉检测系统有着高分辨率、高帧速度、精小体型,线材长、无辐射、抗干扰等优点,可实现以下功能

▶测量产品尺寸,并根据产品轮廓进行判断。

▶检测缺陷,例如产品上明显的划痕、刮伤、缺失等现象。根据照片,可以确定产品是否有缺陷。随着相机技术的应用,像素越高,对产品缺陷的判断就越明显。

▶表面污染检测,如果产品表面被污染,是可以被识别出来的。

▶可以检测产品的完整性,无论产品是否有裂缝或渗漏处理。

制药

制药业必须遵守众多国际法规。因此,在生产过程中或结束之后对药品进行100%检测,以确保高质量产品并符合相关法规。搭配长芯盛智连 USB 3.0 Vision 高柔混合有源光纤数据线的USB3.0视觉检测系统有着高分辨率、高帧速度、精小体型,线材长、无辐射、抗干扰等优点能够满足制药工业的各种要求,包括:

▶生产流程控制:如药粒泡罩检测,剔除破损的药粒,正常通过正确的药粒,保证所有泡罩内的药粒都是完好无损;

▶质量控制:如药瓶完成灌装后,测量灌装是否达到基准线;

▶字符条码检测和二维码识别:读取条形码、2维矩阵码或打印字符,并验证标签内容和正确的方位;

▶生产控制:检查每个药盒里的说明书是否遗漏或者总生产药品的数量

食品包装

食品行业的包装技术迅猛发展,生产自动化程度越来越高,对产品质量、生产效率的要求也越来越严格。搭配长芯盛智连 USB 3.0 Vision 高柔混合有源光纤数据线的USB3.0机器视觉检测系统,有着高分辨率、高帧速度、精小体型,线材长等优点,可以实现稳定、连续、可靠的产品检测,克服人工检测易疲劳、个体差异、重复性差等缺点,可帮助企业提升产品质量水平,提高生产效率,降低生产成本,包括:

盒装食品外包装检测:对盒装食品的外包装进行检测(包括外包装破损、标签有无、生产日期有无等检测);

透明瓶装饮料的液位及瓶盖缺损检测:对透明瓶装饮料的液位进行检测,保障饮料灌装的一致性;对瓶盖包装进行检测,剔除漏装瓶盖、瓶盖歪斜等不良品;

易拉罐包装饮料、罐头食品等外形检测:对易拉罐包装饮料、罐头食品等的拉环质量、生产日期有无、序列号等进行检测;

纸盒饮料外包装检测:对纸盒饮料的外包装如吸管有无、插孔是否破损等进行检测;

整体包装计数:对瓶装、盒装饮料等的整体包装进行计数,保证包装数量;

印刷

印刷行业具有幅面宽、速度快、精度高、流水线作业等特点,通常是人工检测所无法满足的,而通过机器视觉技术,则可以实现生产过程中自动化、智能化的测量、检查和辨识。搭配长芯盛智连 USB 3.0 Vision 高柔混合有源光纤数据线的USB3.0视觉检测系统有着高分辨率、高帧速度、精小体型,线材长等优点,可实现对印刷制品以下方面的检测:

▶颜色缺陷检测(如露印检测、浅印检测、偏色检测、露白检测等);材质缺陷检测(如孔洞检测、异物检测);

▶印刷缺陷检测(如残缺检测、刀丝检测、飞墨检测、露印检测、套印误差检测);

▶二维码缺陷检测(如重号检测、偏位检测、不匹配检测等)。

3C检测

新时代下3C电子产品已经成为人们生活中必不可少的一部分,特别是国内手机市场的庞大需求空间,使得在手机制造行业对机器视觉检测的应用逐渐增加,以往的依靠人工检测已经远远不能满足市场要求,易受个人视力、情绪、疲劳、光线等因素的影响效率还会降低并且品质标准不均。搭配长芯盛智连 USB 3.0 Vision 高柔混合有源光纤数据线的USB3.0视觉检测系统有着高分辨率、高帧速度、精小体型,线材长等诸多优势,正在慢慢的取代部分人工劳动。既保证了检测的高质量和高效率,也解决了人工成本日渐增加和劳动力供应日趋紧张的难题。目前手机外观检测包括手机的丝印效果、产品表面划痕、屏幕坏点等。

AOI检测

AOI(Automated Optical Inspection)的全称是自动光学检测,是基于光学原理来对焊接生产中遇到的常见缺陷进行检测的设备。AOI是新兴起的一种新型测试技术,但发展迅速,很多厂家都推出了AOI测试设备。当自动检测时,机器通过摄像头自动扫描PCB,采集图像,测试的焊点与数据库中的合格的参数进行比较,经过图像处理,检查出PCB上缺陷,并通过显示器或自动标志把缺陷显示/标示出来,供维修人员修整。

为什么要使用AOI

随着PCB产品向着超薄型、小组件、高密度、细间距方向快速发展。线路板上元器件组装密度提高,PCB线宽、间距、焊盘越来越细小,已到微米级,人工目检的方式已满足不了。

此外,人容易疲劳和受情绪影响,相对于人工目检而言,机器视觉设备具有更高的稳定性,可重复性和更高的精准度。

减少员工培训费用:训练一个熟练的员工的速度已经远远落后于员工流失的速度。

缺陷预警:即在前工序防止缺陷。在锡膏印刷、炉前、炉后位置都可以使用AOI产品及时截出坏机,通过现场人员的有效管控。

减少PCBA的维修成本:通过在不同品质工位应用AOI,得到制程变化对品质影响的实时反馈资料。

▶USB 3.0 在AOI应用中的优势

AOI中会使用相机代替人眼进行图像抓拍和处理,在众多解决方案中,USB3.0方案因其高效、便捷、低成本等优势,正被越来越多的厂家把选用。

 

类别

线长

最大速率

实时性

CPU占用率

即插即用

采集卡成本

Gige

100m

100 MB/s

不支持

USB 3.0

100m

350 MB/s

支持

Camera Link

10m

850 MB/s

不支持

非常高

 

USB 3.0 Vision 高柔混合有源光纤数据线的应用

USB 3.0 Vison 高柔混合有源光纤数据线是一款长芯盛智连专门为机器视觉行业研发的高柔有源光纤数据线。在以光纤作为传输介质的基础上,集成铜缆,采用特种BendRobust®高强度抗弯光纤,多股极细特种导体,防弹高强度非金属加强件,超柔耐磨绝缘材料,在AOI中有拖链需求的应用场景下,不仅可以给相机设备供电,而且以超高柔,超于1000万次的拖链测试性能,保证了系统的稳定有效持续运行。

▶应用案例:AOI在光伏产业的应用

在全自动化生产线上,AOI自动检测设备正在进行自动分检,全自动化机械手正在对电池片进行分档装片。