淺析omron視覺系統(tǒng)F150在玻錐行業(yè)中的應(yīng)用

淺析omron視覺系統(tǒng)F150在玻錐行業(yè)中的應(yīng)用

視覺檢測技術(shù)是建立在計算機視覺研究基礎(chǔ)上的一門新興檢測技術(shù)，介紹omron視覺系統(tǒng)F150在安飛電子玻璃有限責(zé)任公司玻錐生產(chǎn)線上的應(yīng)用。系統(tǒng)控制器通過專用信號線與攝像機及光源裝置相連，使用者可手持編程器，在顯示器上選擇測量模式，檢查區(qū)域及設(shè)定檢查條件。最后在控制器中產(chǎn)生特定信號，由omronPLC接收控制執(zhí)行元件產(chǎn)生程序要求的動作，完成取像、檢測、執(zhí)行等動作。系統(tǒng)的使用包括判斷條件設(shè)置、檢查項目和領(lǐng)域設(shè)定、測量并輸出顯示等。

1引言

機器視覺技術(shù)作為計算機科學(xué)的一個重要分支，在近三十年中有迅速的發(fā)展。由于機器視覺系統(tǒng)可以快速獲取大量信息并自動進行數(shù)據(jù)處理，易于設(shè)計信息及加工控制信息集成。因此在現(xiàn)代自動化生產(chǎn)過程中，機器視覺系統(tǒng)被廣泛用于工業(yè)監(jiān)視、成品檢驗、質(zhì)量控制和數(shù)據(jù)測量等領(lǐng)域。工業(yè)視覺系統(tǒng)是實現(xiàn)現(xiàn)場工業(yè)自動化的基礎(chǔ)技術(shù)，尤其是要求高速化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。玻錐生產(chǎn)線的自動化程度很高，目前用視覺識別系統(tǒng)取代人工進行檢測不僅可以減輕工人勞動強度，而且能減少次品和提高生產(chǎn)效率。但是機器視覺系統(tǒng)也有它的局限性，因此對于不同的檢測對象或不同的工藝要求要具體分析，采取不同的檢測方案。故在此介紹在安飛公司的玻殼生產(chǎn)線中采用機器視覺取代人工視覺進行檢測的應(yīng)用方法。

2歐姆龍F150視覺系統(tǒng)簡介

(1)基本原理:機器視覺檢測系統(tǒng)通常采用CCD(ChargeCoupleDevice)。攝像機攝取檢測圖像并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，再采用先進的計算機硬件與軟件技術(shù)對圖像數(shù)字信號處理，得到所需的目標(biāo)圖像特定值，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)模式識別、坐標(biāo)計算、灰度分布圖等功能。機器視覺檢測系統(tǒng)能夠根據(jù)檢測結(jié)果快速的顯示圖像、輸出數(shù)據(jù)、發(fā)布指令。執(zhí)行機構(gòu)可配合其完成位置調(diào)整、好壞篩選、數(shù)據(jù)統(tǒng)計等自動化流程。與人工視覺相比，機器視覺最大的優(yōu)點是精確、快速、可靠、穩(wěn)定以及信息數(shù)字化。機器視覺系統(tǒng)主要由圖像的獲取、圖像的處理和輸出顯示組成。

圖像獲取設(shè)備包括光源、攝像機等，其中關(guān)鍵的部件為攝像機中的CCD由分布于其上的各個像元光敏二極管的線性陣列或矩形陣列構(gòu)成，通過順序輸出每個二極管的電壓脈沖，實現(xiàn)將圖像光信號轉(zhuǎn)換成電信號的目的。輸出的電壓脈沖序列可以直接以RS-170制式輸入標(biāo)準(zhǔn)顯示器，或者輸入計算機的內(nèi)存進行數(shù)值化處理。CCD是目前最常用的機器視覺傳感器，圖像處理設(shè)備包括相應(yīng)的軟件和硬件系統(tǒng)。輸出設(shè)備與過程相連，包括監(jiān)視界面、過程控制器和報警裝置等。攝像數(shù)據(jù)通過計算機對標(biāo)準(zhǔn)和故障圖形的分析和比較，若發(fā)現(xiàn)不良產(chǎn)品，則發(fā)出NG信號報警，并通知PLC進行下一步處理。機器視覺檢測的結(jié)果可以作為計算機輔助質(zhì)量CAQ(ComputerAidedQuality)系統(tǒng)的信息來源，也可以和其他控制系統(tǒng)集成。

(2)主要性能指標(biāo):安飛公司玻錐生產(chǎn)線視覺檢測系統(tǒng)采用歐姆龍公司的F150視覺傳感器。系統(tǒng)像素為512×480，可以記錄二十三個個不同物件的標(biāo)準(zhǔn)畫面，存儲二十三個畫面不合格物件圖像，即可確定二十三種不合格的情況，以便于在生產(chǎn)中進行比較和回饋。圖像處理采用二值化方法。數(shù)據(jù)及圖像的存儲通過RS232接口與PLC相連。攝影機和光源裝置為F150-C1×E-C型