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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。而红足1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。而采用红足1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。随着红足1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。搭配红足1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。搭配红足1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。搭配红足1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。搭配红足1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。搭配红足1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红足1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。

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