2020年11月21日 机器视觉与计算机视觉技术

机器视觉应用的柔性开发

机器视觉过程一直是工业自动化中图像处理成功的基础。那么,作为整体自动化的一部分,IBV的高度创新也促进了工业生产的数字化。这在工业4.0中处于领先地位。因此,制造公司的价值链正在发生巨大变化。

特色功能具有极高的自动化程度,并且具有一致的联网工作流程。工业4.0和智能工厂的标志之一是机器,机器人,传输和处理系统,传感器和摄像机等技术组件越来越多地进行协作和通信,而无需任何人为干预。员工有时只会干预控制或接管难以自动化的制造步骤。

但也可以想象人们与新一代紧凑,轻便和移动机器人,即所谓的协作机器人(Cobots)的密切合作。在这种情况下,为了组装目的,组件甚至可以在人与人之间交付,反之亦然。 Cobots以极高的灵活性支持生产:它们可以快速轻松地转换,然后可以一次又一次地接管新的生产任务。

图像处理是关键

机器视觉在这些高度自动化的制造场景中发挥着重要作用。对于电子行业尤其如此。例如,诸如照相机或3D传感器的图像采集设备安装在组装车间, 无缝记录生产过程 。大量生成的数字图像材料由机器视觉软件处理,机器视觉软件为其他过程链提供所有结果。

作为生产的眼睛,该技术监控着所有的过程,并根据外部特征识别出各种各样的对象。这使得电子零件和组件能够被安全地识别、定位和加工。cobot和机器人的处理过程也变得更加高效。通过图像处理,可以精确地分配和抓取工件。此外,机器视觉可实现自动化并优化质量保证。在产品可用于进一步处理或交付之前,可靠地检测和分类有缺陷的印刷电路板,印刷电路板和其他部件。

工业4.0需要高度的灵活性

传统的机器视觉系统在新的测试任务中具有一定的不稳定性;它们的应用非常复杂,需要深厚的编程技能以及图像处理知识。但是,现代工业4.0环境需要高度的灵活性。 Cobots必须快速建立,并且不需要更换工作。这就需要能够尽快创建和修改的图像处理程序。现代机器视觉解决方案必须响应这些要求并具有适当的功能。只有这样,才能简化所需应用的实现,最终加快机器人的安装速度。

支持由新一代IBV软件提供,例如MERLIC,它通过拖放图像在视觉上配置应用程序。与传统系统不同,MVTec软件使用以图片为中心的用户界面,在整个过程中直观地指导用户。所有图像处理功能都可以直观地呈现,而不是使用复杂的代码,命令行或参数列表,就像在所见即所得(WYSIWYG)编辑器中一样。集成工具箱包含用于记录,校准,校准,测量,计数,检查,读取,定位,错误检测,预处理3D图像等的标准工具。因此,机器视觉应用程序可以在短时间内创建的,并且在编程和图像处理方面不需要深入的专业知识。

另一个简化是easytouch的概念:鼠标指针移动到图像上,图像立即识别、标记和选择图像中的特征(例如圆或边)。这消除了复杂参数的复杂配置,从而节省了时间。此外,还集成了一个具有许多控件元素的用户友好的设计器,在每个拖放操作中只需几步就可以创建一个图形用户前端(GUI)。

并行运行工具并同时处理数据

现在MVTec MERLIC(当前版本4)已经获得了进一步优化的操作。例如,它具有允许工具并行执行并同时处理数据的功能。这样可以更轻松地实现多相机设置。此外,可以更有效地使用系统计算能力。该工具流程使得可以更直观地操作用户界面,并以更简单的方式使用工具来布置和处理平行线。

该软件的另一个优点是生成的机器视觉应用程序可以无缝嵌入整体自动化解决方案中。例如,Hilscher PC卡可用于与普通现场总线和实时以太网工业协议(如PROFINET,EtherCAT和许多其他协议)轻松通信。

改进的可用性带来了明显的好处:它消除了对具有深入编程和图像处理技能的成熟专家的需求,从而创建专业的机器视觉应用程序。相反,不同学科的员工可以承担这项任务,而专业开发人员可以转向更苛刻的编程活动。此外,可以降低标准开发过程的成本,从而节省时间。例如,可以更快地创建Cobots的机器视觉应用程序。

通过OPC UA实现机器视觉与PLC的互动

为确保完全自动化的工业流程,机器视觉解决方案不仅必须方便用户使用,还必须与其他学科(如可编程逻辑控制器(PLC))无缝交互。通过制定共同标准可以最好地实现这一目标。这里特别重要的是开放平台通信统一架构(OPC UA)。作为机器之间数据交换的通用协议,OPC UA可确保安全可靠的工业通信。该标准独立于制造商,平台和操作系统,因此可以在不同提供商的组件之间实现全面的信息流。因此它特别适用于异构系统环境。

OPC UA具有一致性和明确的语义描述,可以最佳地在工业图像处理和可编程逻辑控制技术之间建立联系,并将两个学科结合在一起。推进该标准是德国工程联合会(VDMA)OPC愿景计划的目标。该计划的第一个成果是OPC UA Companion Specification Vision的第1部分。图像处理系统的开发受益于所有物理层和现场总线的统一标准。

opc视觉为从简单视觉传感器到复杂检测系统的所有图像处理系统提供了通用模型。这不是用OPC UA替换图像处理系统与其处理环境之间现有接口的问题,而是创建不存在的横向和纵向集成功能,以便向其他授权处理参与者提供相关数据的问题。你在交流。通过积极参与OPC远景计划,MVTEC大力支持这一发展。MVTEC成像产品也计划实施OPC视觉标准。

结论:工业4.0和智能工厂意义上的高度自动化和一致的网络化流程链的实施需要现代关键技术。通过使用特别用户友好的机器视觉解决方案以及它们与PLC等其他系统世界的集成,电子公司正朝着这一目标迈出决定性的一步。

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