包装行业里的机器视觉（一）

机器视觉——包装生产的助推器

    虽然机器视觉系统看起来总显得十分复杂和专业化，但如果对现有的自动化系统进行系统的规划和改造重组，就可以提高产品质量，降低生产成本。

    位于美国新泽西州的Compex公司就是一个成功的例子，该公司主要生产高频无线射频、微波、电讯和光纤产品中使用的单层元件。该公司的厂房面积为16000平方英尺，年产量1000多万个，而如果采用人工方式来检验产品就会浪费太多的劳动力。因此，他们选择了康耐视公司（Cognex Corp）的一套的机器视觉系统，希望可以有所改变。

    该系统由Cognex In-Sight 1000视觉传感器、机械手、进给传送带、气动元件输送器和 PLC组成。在该视觉系统的设计中，所面临的主要挑战是照明光源与光学系统的配置问题，如何在不改变任何设置的情况下，使所有的元件产品都获得全面的检验。

    图像采集

    机器视觉系统的传感器首先是验证元件的方位是否正确，然后检测元件的尺寸，通过捕捉由振动进给传送带所传送的每一个元件的图像而进行分析。如果元件的方位正确，PLC就会接收到相关的信号，然后命令机械手将该元件放置到指定的位置，整个系统的检测时间大约为300毫秒。而如果元件的方位不正确，气动元件输送器就会将该元件收回到进给传送带，这就要求机器视觉系统的软件内配置定位和测量的工具。配备内置式的校准程序，一旦摄像头出现失调，该程序可在五秒钟之内重新调整摄像机的镜头放大率。

    元件计数

    计数系统是一个独立的桌面操作系统，不需要任何PLC，只需一个具有1600×1200像素分辨率的高分辨率视觉传感器。而检测系统涉及到在一个较短的时间内对几千个小元件进行计数统计，它可以搜索和统计出想要生产的最小零件数量。

    要保证不出错，视觉系统中选用合适的软件“工具”是十分关键的。首先，设计者使用了一种称之为“形态学“的设计工具，帮助机器视觉系统在传送的大量的元件中搜索需要的那个。然后通过“blob”工具确定这个零件的位置，作为内部计数使用。虽然这些都是先进的图解计算方法，但用户只需从屏幕菜单上挑选、输入和导入这一元件的系统定义即可。

    具体的操作过程是，操作员利用可视化的操作界面对需要计数的元件类型进行选择，然后打开系统，在监控屏上实时观察包装流程的工作情况，以便在摄像头的视野内适当地调整包装工艺。完成此项工作后，操作员开通该系统的计数功能。系统不断地验证包装的零件是否正确，并进行连续计数。图像被储存在计算机的硬盘中，统计数据被储存在SQL数据库中，然后经过分析提供一个完整的元件发货报告。

    Compex公司的工程经理Brian LeBlanc这样评价到：“该系统解决了我们在发货操作过程中的瓶颈问题，并且使操作中的劳务费用降低了80％。”

（中国图像网报道）