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工业机器人的视觉系统硬件如何选择《资讯》

发布时间:2020-08-17 12:22:52 阅读: 来源:PC管厂家

2017-03-13 11:25:05来源: 贤集网

贤集网工业自动化频道讯:一套机器视觉系统的性能与它的部件密切相关。在选择的过程中,有很多捷径特别在光学成像上可能很大程度降低系统的效率。如下是在选择部件时你必须紧记的几个基本原则。

1、摄像头摄像头的选择与应用的需求直接相关,通常考虑三点:

a)黑白还是彩色;

b)部件/目标的运动;

c)图像分辨率。

在检测应用中大部分使用黑白摄像头,因为黑白图像能提供90%可视数据,并且比彩色便宜。

彩色摄像头主要用于一些需要分析彩色图像的场合里。根据部件在检测时是否移动,决定我们选择标准隔行扫描摄像头还是逐行扫描摄像头。另外,图像的分辨率必须足够高,以提供检测任务需要的足够的数据。最后,摄像头必须质量好和可以避免工业现场中的振动、灰尘和热的影响。

2、光学部件和照明这个至关重要的因素往往被人所忽略。

当你使用一个很差的光学部件或照明,就算你使用最好的机器视觉系统,它表现出的性能甚至比不上一个配上良好光学部件和适当照明的低能力系统。

光学部件的目标是产生最好和最大可用面积的图像,并且提供最好的图像分辨率。照明的目标是照亮需要测量或检测的部分的关键特征。通常,照明系统的设计由如下因素决定:颜色、纹理、尺寸、外形、反射率等等。

3、图像采集卡虽然图像采集卡只是完整的机器视觉系统的一个部件,但是它扮演一个非常重要的角色。

图像采集卡直接决定了摄像头的接口:黑白、彩色、模拟、数字等等。

使用模拟输入的图像采集卡,目标是尽量不变地将摄像头采集的图像转换为数字数据。使用不正确的图像采集卡可能得到错误的数据。

工业用的图像采集卡通常用于检测任务,多媒体采集卡由于它通过自动增益控制、边沿增强和颜色增强电路来更改图像数据,所以不用在这个领域里。使用数字输入的图像采集卡的目标是将摄像头输出的数字图像数据转换并输送到PC中作处理。

考虑各种变化:人类的眼睛和大脑可以在不同的条件下识别目标,但是机器视觉系统就不是这样多才多艺了,它只能按程序编写的任务来工作。了解你的系统能看到什么和不能看到什么能帮助你避免失败(例如将好的部件认为是坏的)或其它检测错误。一般要考虑的包括部件颜色、周围光线、焦点、部件的位置和方向和背景颜色的大变化。

正确选择软件:机器视觉软件是检测系统中的智能部分,也是最核心的部分。软件的选择决定了你编写调试检测程序的时间、检测操作的性能等等。

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机器视觉提供了图形化编程界面(通常称为“Point&Click”)通常比其他编程语言(例如VisualC++)容易,但是在你需要一些特殊的特征或功能时有一定的局限性。基于代码的软件包,尽管非常困难和需要编码经验,但在编写复杂的特殊应用检测算法具备更大的灵活性。一些机器视觉软件同时提供了图形化和基于代码的编程环境,提供两方面最好的特征,提供了很多灵活性,满足不同的应用需求。

通信和记录数据:机器视觉系统的总的目标是通过区分好和坏的部件来实现质量检测。为了实现这一功能,这个系统需要与生产流水线通信,这样才可以在发现坏的部件是做某种动作。通常这些动作是通过数字I/O板,这些板与制造流水线中的PLC相连,这样坏的部件就可以跟好的部件分离。

例外,机器视觉系统可以与网络连接,这样就可以将数据传送给数据库,用于记录数据以及让质量控制员分析为什么会出现废品。在这一步认真考虑将有助于将机器视觉系统无缝与生产流水线结合起来。需要考虑的问题是:

使用了什么类型的PLC,它的接口如何?

需要什么类型的信号?

现在使用或必须使用什么类型的网络?

在网络上传送的文件格式是什么?通常使用RS-232端口与数据库通信,来实现对数据的纪录。

为以后做准备:当你为机器视觉系统选择部件时,时刻记住未来的生产所需和有可能发生的变动。这些将直接影响你的机器视觉软硬件是否容易更改来满足以后新的任务。

提前的准备将不仅仅节约你的时间,而且通过在将来重用现有的检测任务可以降低整个系统的价格。机器视觉系统的性能由最差的部分决定(就像一个木桶的容量由最短的一个木块决定),精度则由它能获取的信息决定。花时间和精力合理配置系统就可以建造一个零故障和有弹性的视觉检测系统。

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