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机器视觉在精密组装与无人工厂所扮演的角色

  • DIGITIMES企划

美商康耐视股份有限公司台湾分公司台湾区总经理方瑞应。
美商康耐视股份有限公司台湾分公司台湾区总经理方瑞应。

美商康耐视(Cognex)股份有限公司台湾分公司台湾区总经理方瑞应先生,针对「机器视觉在工厂自动化—精密组装(Vision)与无人工厂(ID)所扮演的角色」做议题分享。首先介绍该公司为「机器视觉与ID领导厂商」,在全球市占率皆是第一,包含OEM的 >50%、半导体设备的 >70%,累积超过100万套出货量。

该公司注重研究开发,3成为研发人员,年营收有>15%用在视觉与ID相关的开发与创新。同时专注本业,拥有数百项视觉(Vision)与ID产品相关专利。其Vision + ID的产品组合,提供检验、量测、定位、识别等能力,在工厂自动化中扮演着重要的角色。

美商康耐视股份有限公司战略客户经理刘礼谦。

美商康耐视股份有限公司战略客户经理刘礼谦。

帮机器装上眼睛  生产能力与效率大跃进

「移动穿戴装置」快速崛起,带动了相关供应链的新商机与新竞争,加上其轻薄短小、组装精度高的产品特性,将促使相关供应链厂商的生产技术与流程再升级。在面对技术提升与人力管理相关问题上,产业自动化已经成为新一代电子产业当中最重要的课题。

为了快速达到自动化生产的目标,「机器视觉」与「机台设备」与「自动化生产线」的搭配已成趋势,透过「机器视觉」,可以:1. 做为制程辅助与各式检测要求;2. 以及「生产管理与产品追溯」的好帮手(电子产品生产过程可运用一维或二维条码来进行产品的追溯与管理)。

然在电子产品制程的组装精度要求日益提高、材质多样化,再加上面对不同的生产环境的挑战,导致电子产品的ID读取越来越不容易(各种条码的品质不一、读取方向与可读取的角度常有不同限制、直接刻码制程逐渐成为主流)。如何选择优越且稳定的读码方案,便成为设备开发商与自动化工厂的「挑战」。

Cognex以在机器视觉领域研发多年,提供定位(Guidance)、表面检验(Inspection)、尺寸量测(Gauging)、ID读取(Identification)等功能,研发出全系列低至高端的读码器产品,可读取各式电子零件上面的条码,以利生产管控。

搭配PC的平台,以及其2D(平面)与3D(立体)的视觉应用范围,已成为电子业热门应用专属解决方案,如机械手(3D定位方案)、3D Profile Mapping 解决方案、精密对位组装系统。

相较于传统的视觉开发流程(第一步:程序撰写;第二步:确认结果,最后才发现错误),Cognex提供更省时的作法(第一步:视觉评估OK、第二步:程序撰写)。透过Cognex Designer的整合式开发环境(IDE),可支持多镜头、3D轮廓环境、拖放图形化的人机界面、丰富的I/O支持、数据库?审核线索?方法管理等特色,而且灵活地整合协力厂商硬件(如运动平台),亦可在现场配置合适的解决方案(程序容易改写,以因应生产需求)。

简单来说,在复杂的应用程序中,Designer将它变成「视觉任务」(Vision Task),透过流程与标签的方式,提供PC环境下整合智能摄影机、视觉传感、ID读取等整体可维护的解决方案,是最完整的机器视觉与ID产品。

工业读码够专业  恶劣环境不漏接

接着由Cognex战略客户经理刘礼谦先生,来针对「工业读码器在无人工厂扮演的角色」做详述,他表示常见条码应用,在汽车、电子、物流、食品?饮料、医药、消费品、文件处理等领域都看得到。其中又以二维条码和直接元件标记(DPM)条码最常应用在制造流程中,从部件级ID、主装配ID、总装配ID来进行产品的全面可追溯性。

影像读码器概念,就是一个镜头内部具备Sensor,透过成像器与后端处理器来做解码分析。一般读码器以3步骤(照亮条码、定位条码、提取数据)来读取条码,看起来非常容易,但在产品表面与条码的颜色太近、条码破损、条码反光等状况下,会增加识别的困难性。

因此Cognex的最先进读码器产品「DataMan家族」,结合了IDMax+(具有Hotbars技术)、2DMax+、IDQuick、实时图像显示、工业通讯协议、VSoC、模块化光源和镜头、UltraLight、自动光源控制和智能调节等技术,在恶劣环境(刮伤、对比过低、照明不均、模糊、杂点背景)下亦能读码成功。

DataMan产品线有超值、中端与高端等定位,如DataMan 50为体积最小的读码器,DataMan 300为高端产品,提供灵活的照明与光学元件,并具备易用性(如智能调节焦距与照明)等特性,以满足不同工作距离的需求。

此外,DataMan支持多元化的工业协议(以太网?IP、PROFINET、MC、Modbus/TCP),可多条码(不同类别)同时读取,并支持多读码系统,以及灵活的数据格式。

DataMan协助Lumileds公司产品(仅2mm条码、反射材质、无统印刷品质)在恶劣环境下,都能实现100%的读取率。而且,在包装追踪的恶劣识别环境下,亦能读你千遍亦不厌倦。也因为上述优势,造就了Cognex的DataMan工业读码机产品在业界广受采用。