嵌入式机器视觉 提高自动化设备生产良率的应用

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，凭藉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人机界面(从2D变为3D、增加操作履历与数据上传)、机器视觉(图形？Barcode识别、高像素应用、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。

首先介绍的是凤梨酥食品包装自动化。它是一部3轴吸附式机器手臂结合影像识别的机台，在生产在线的凤梨酥是随便摆放的，机器手臂藉影像识别，判断散布于生产在线凤梨摆放位置，计算抓取后旋转多少角度后正确置入凤梨酥的外包装盒。随后又因应客户询问包装饼乾的需求，另外建立一些影像识别样板后，也加入了饼乾包装的功能。

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胶扣盖以减少水分蒸发，现今湿纸巾包装塑胶袋机台，在包装袋成型阶段就贴上塑胶盖，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。过去客户是藉由对着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%圆度的球体图库数据进行比对，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镭射光雕机实例，仅用两只30万像素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码器的边缘刻痕的瑕疵应用，使用到百万等级高像素CCD，针对仅一元硬币大小、可透光的光学条码器做检测的应用。

此外，以德国合作夥伴设计的超高速罐装啤酒机台为例，使用新汉工控机台整合图像识别装置与控制系统，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机板的零件定位检测，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线上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。