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嵌入式机器视觉 提高自动化设备生产良率的应用

  • DIGITIMES企划
新汉公司处长杨景程。

新汉(NEXCOM)股份有限公司处长杨景程,以「嵌入式机器视觉,提高自动化设备生产良率的应用」议题演说。他表示如何让传统「自己只能做自己的机器人」,走出既有栏杆框架(有限度的动作),与周遭互动,凭借的就是机器视觉技术与数据采集。

传统自动化机器人设备要升级,必须提供HMI人机接口(从2D变为3D、增加操作履历与资料上传)、机器视觉(图形?Barcode辨识、高画素应用、多CCD监控),与实时性控制模块(更多轴向控制)的串连与介接。接下来他将列举几个新汉把机器视觉应用于自动化设备的成功案例。

首先介绍的是菠萝酥食品包装自动化。它是一部3轴吸附式机器手臂结合影像辨识的机台,在生产在线的菠萝酥是随便摆放的,机器手臂藉影像辨识,判断散布于生产在线菠萝摆放位置,计算抓取后旋转多少角度后正确置入菠萝酥的外包装盒。随后又因应客户询问包装饼干的需求,另外建立一些影像辨识样板后,也加入了饼干包装的功能。

第二个成功案例是湿纸巾贴盖机。现在湿纸巾抽取口会多黏一个方形塑料扣盖以减少水分蒸发,现今湿纸巾包装塑料袋机台,在包装袋成型阶段就贴上塑料盖,但过去机台并没有这道外贴扣盖制程,必须另外以人工方式加贴。新汉为客户开发这个贴盖机台设备,运用机器视觉技术,精准抓取并控制扣盖进行贴合,目前做到每分钟贴合90包,相当15个贴合人力的产能。

再来分享的案例是足球、篮球的圆度检测。过去客户是藉由对著灯光与产品以目测方式检测圆度,受限人眼比对速度过慢只能抽测;新汉以一组CCD摄影机拍摄经过产线的球体,跟既有100%圆度的球体图库资料进行比对,做到2秒检测一个球体,使客户做到输出100%全检,进而提升产品良率。

杨处长亦分享是应用于自家激光光雕机实例,仅用两只30万画素CCD,对经过机台的IC透过编号辨认其方位,控制雷雕机正确雕上编号。另外还有用于检测光学条形码器的边缘刻痕的瑕疵应用,使用到百万等级高画素CCD,针对仅一元硬币大小、可透光的光学条形码器做检测的应用。

此外,以德国合作伙伴设计的超高速罐装啤酒机台为例,使用新汉工控机台集成图象辨识装置与控制系统,做到每秒扫描5罐啤酒,挑到错误Barcode啤酒会自动降速拣出后,再提高至原速度继续目检的高速流程。

新汉应用于自家工控主板的零件定位检测,因为电容往往有摆放错极性、型号或位置的问题。当初需求只要比目检员快即可,因此仅用一只CCD,拍摄画面经四、九宫格区分后,逐区跟正确的PCB零件图进行比对,并且挑出电容或零件错误摆放的区域。

最后,是新汉分享自主开发远程实时遥控机器人的应用实例。这是另一种运用机器视觉技术,透过CCD摄影机,实时拍摄控制人员的肢体动作,解析其手臂动作后转化成矢量线条,转译成对机器人手臂的控制动作后,同步控制机器人手臂做对应的动作。