隨著工業自動化的蓬勃發展,很多制造商在產品的生產過程中,總會出現一些瑕疵品,不良品,有的部件不吻合,有的畸形產品等,產品貼合偏差等等。有時人工無法達到要求的精度時,機器視覺系統的定位/對準/對位。在如下舉例的工序中,運用視覺系統的定位/對準/對位,順利完成了高精度的制造工序。
1.定位玻璃印刷電路板
2.測量標簽及條碼的偏移
3.辨別IC芯片等的方向
4.檢測食品容器蓋的偏移
5.控制工作設備的位置(機械手視覺)等
通過視覺系統檢測位置,定位/對準的基本原理,如何實現快速準確的定位:
要實現生產工序的高效化,必須能夠在瞬間檢測出工件與工作設備或工作臺的位置關系,實施精密的控制。這項檢測如果存在精度問題,就會導致不良品的產生;檢測及控制一旦存在時滯,就會降低生產性。要實現工廠自動化(FA:Factory Automation),正確快速的定位/對準功能是不可或缺的,視覺系統作為其手段,正在進一步擴大應用范疇。
一、定位/對準中的課題
在液晶面板的生產中,玻璃及薄膜的貼附等,必須確保高精度的定位。近年來,雖然視覺系統系統正在被不斷普及到定位功能中,仍面臨以下的課題。
1.由視覺系統系統實施的定位,在校正時需要花費時間和人工
2.黑匣子化的處理,難以進行功能追加等,缺乏通用性
3.要實現高精度的高速定位,必須具備專業知識
4.無法達到要求精度,實際用途有限
但近年來,借助自動實施校正的“自動校正”功能,及正確位置對準精度的提升,這些課題正在被逐漸攻克。
二、視覺系統定位的流程
首先,對利用視覺系統的定位/對準流程進行理解很重要。實際情況會因視覺系統系統的不同而存在差異,以玻璃貼合為例,介紹定位的基本流程。
自動校正
借助圖形搜索(搜索處理)等,檢測對準標記的位置信息,計算出載物臺軸方向及旋轉中心位置。
基準位置注冊
移動目標物,注冊目標位置。
對準
測量目標物的位置,計算距離基準位置的補正量。
定位
將計算得出的位置信息反饋到PLC等上位系統中,控制載物臺實施定位。
三、借助超高像素相機實現的定位/對準(利用2100萬像素的超高像素相機)
1.R部分較多的產品,角部分的檢測不穩定,位置檢測也不穩定。只要用2100萬像素相機對產品整體進行完整拍攝,即使形狀復雜,也能實現高精度的輪廓檢測。對于形狀多樣的產品,也能實現高精度的對準。
2.同一生產線上會生產多種產品,存在切換的麻煩。所用的相機分辨率較低時,要實現目標精度,就必須將拍攝視野變窄。所以,在同一生產線上實施多項生產時,每進行一次切換,會同時產生相機布局變更的工時。但只要用2100萬像素相機對產品整體進行完整拍攝,就能免除切換的工時,可固定使用相機,能夠構建起簡單的生產系統。此外,可以統一進行多種產品的檢測。
3.在與對準相獨立的工序中,實施利用視覺系統的外觀/尺寸檢測 。除了對準,在其他獨立工序中實施外觀檢測及尺寸檢測的案例還有很多,只要用2100萬像素相機對產品整體進行完整拍攝,就能同時進行對準和產品的整體外觀檢測。最終有助于減小生產設備的體積。