案例背景

作為世界上最小巧的500萬像素獨立式視覺系統(tǒng)，In-Sight 8405十分適合集成到機器人上面的狹小空間里。俗話說“麻雀雖小五臟俱全”，8405個頭兒雖小，但它搜索的準確度和功能的強大性都已經(jīng)達到了行業(yè)領(lǐng)先水準！ 

口說無憑？

別急，下面小編將用一組海天集團的實用案例來讓你們切身感受它的“小而強大”！

案例解析

●原有方案存在的問題

作業(yè)對象：機床加工的連桿

原有解決方案：快速換型加工

存在問題：耗費大量的人力、物力和財力研究機器人自動上料，效果不甚理想。

●解讀：

海天集團十一分廠主要完成連桿的機加工工作，“塑機種類繁多，本項目中的兩臺機床加工的連桿規(guī)格有五十余種，尋找一個全部通用的上料機構(gòu)非常困難，絕無可能?！焙Ｌ旒瘓F的生產(chǎn)工程師指出，“為了實現(xiàn)快速換型加工，機器人如何自動上料是個難點，在這個問題上公司花費了大量的人力、物力和財力，但是結(jié)果卻事倍功半。”

2012年，海天集團的生產(chǎn)工程師正好參與了康耐視在蘇州舉行的一次產(chǎn)品推介會，了解到康耐視是全球視覺行業(yè)的領(lǐng)先者。

●康耐視的解決方案：

作業(yè)對象：連桿的機加工

解決方案：基于圖像匹配PatMax的In-Sight 8405系列智能相機

全新效果：結(jié)合機器人自動定位實現(xiàn)自動上料，完美解決了一系列生產(chǎn)難題。

●解讀：

康耐視公司始終專注于開發(fā)業(yè)界最先進有效、具有標桿意義的機器視覺算法和工具，如PatMax?、PatMax?RedLine?、OCRMax、1DMax+、2DMax+等，確保在最有挑戰(zhàn)的工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境中，都能穩(wěn)定有效地實現(xiàn)相應的機器視覺功能，如定位、裝配或?qū)ξ灰龑А⒊叽缌繙y、缺陷或差錯檢查和圖像讀碼。正是由于這樣強大功能特性，海天集團的生產(chǎn)工程師在進行產(chǎn)品測量評估時，選取了包括康耐視在內(nèi)的數(shù)家公司視覺產(chǎn)品來進行測試。盡管其他公司的產(chǎn)品也采用了幾何圖案匹配的概念，但是詮釋概念的方式各有不同，所以最終的性能特點差別很大，不能很好的適應海天集團的工況。最終，在綜合考量相機的處理量、準確度、速度和圖案對準等各方面的指標，海天集團選用了康耐視In-Sight 8405系列智能相機，其特有的PatMax成為這個自動化項目中的關(guān)鍵利器。

傳統(tǒng)的圖案匹配技術(shù)通常以正規(guī)化相關(guān)性的像素網(wǎng)格分析流程為基礎。這種方法尋找某物體的灰度級別（或基準圖像）與圖像各部分之間的統(tǒng)計學相似性，然后確定物體的X/Y位置。這種方法盡管在某些情況下非常有效，但當生產(chǎn)線的外界環(huán)境經(jīng)常有明暗、產(chǎn)品角度、尺寸和外形發(fā)生變化時，尋找物體的穩(wěn)定性和準確性會受到限制。

為克服這些限制，康耐視推出了基于幾何特征的圖案匹配技術(shù)專利算法——PatMax。PatMax不受圖案灰度變化的影響，根據(jù)像素網(wǎng)格的邊界曲線獲取物體的幾何形狀，然后在圖像中尋找相似的形狀，允許產(chǎn)品特征有角度和縮放的自由度。這樣，不管物體角度、大小和形狀如何變化都能準確地定位到產(chǎn)品特征。PatMax?作為業(yè)界工件和特征定位的黃金標準，可在最棘手的條件下提供準確和可重復的檢測。PatMax技術(shù)作為機器視覺中首項高準確度、高速度、高處理量的物體定位技術(shù)于 1997 年首次獲得專利認證。

●現(xiàn)場實踐：

在海天集團的生產(chǎn)現(xiàn)場，In-Sight視覺系統(tǒng)結(jié)合機器人自動定位抓取實現(xiàn)自動上料，完美解決了生產(chǎn)難題，如下：1）大大小小50余種連桿的識別；2）2個托盤不同產(chǎn)品的識別和自動切換程序；3）相機將圖像特征自動轉(zhuǎn)換成機器人對應的坐標點；4）相機將定位的坐標傳輸給機器人，機器人進行自動定位抓??；5）最終實現(xiàn)50余款塑機連桿的自動定位識別抓取上料，實現(xiàn)了機床的高柔性，快速換型的需求。

在該項目中，機床連桿自動上下料總共分為個6個步驟：1）視覺識別引導機器人定位抓取進行拆垛；2）液壓工裝自動夾持；3）連桿孔位加工后自動在線檢測；4）機器人下料進行激光打碼；5）機器人進行下料碼垛；6）左右兩臺機床加工不同的零件，機器人自動更換夾爪后，康耐視智能視覺系統(tǒng)自動切換模板進行另一型號連桿上下料。這樣，機器人根據(jù)相機拍攝的產(chǎn)品特征（孔徑大?。┳詣幼R別層數(shù)，自動進行逐層的定位識別抓取，大大降低了成本。

“我們采用了PatMax利用高級幾何圖案匹配技術(shù)定位工件，既可靠又準確。即使在最為極端的條件下，比如工件上有鐵屑、油污、鐵銹等，康耐視也能準確穩(wěn)定的找出工件，”海天集團的生產(chǎn)工程師評價說，“這個工具也能大大減少或消除固定要求和成本，原本如此多規(guī)格的產(chǎn)品定位機構(gòu)是無法實現(xiàn)的，或者需要很多套復雜的機械結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。對于定位零件或特征來說，PatMax是視覺系統(tǒng)中視覺檢測處理量最大和最為可靠的工具?！?/span>

現(xiàn)場總布局圖

雙工位上下料區(qū)
（兩堆料不一樣，托盤前半部分毛坯區(qū)，后半部分成品區(qū)）

視覺安裝位

總結(jié)

“整個系統(tǒng)實現(xiàn)了視覺引導機器人自動抓取上下料，注塑機零件實現(xiàn)智能智造，大大減輕了工人的勞動強度，增加了機床效率，以后所有機加工要大規(guī)模推廣應用此項技術(shù)。”海天集團的生產(chǎn)負責人最后強調(diào)，“很多客戶來海天集團參觀考察后，對海天集團的實力有了進一步的深刻了解，相信我們憑借‘注塑機+整廠規(guī)劃+信息化集成+周邊輔助集成+自動化集成’的強大利器，就能全方位實現(xiàn)從‘只能’注塑到‘智能’注塑的轉(zhuǎn)變。”

關(guān)于康耐視

康耐視公司是為制造自動化領(lǐng)域提供視覺系統(tǒng)、視覺軟件、視覺傳感器的全球領(lǐng)先提供商。同時也是領(lǐng)先的工業(yè)讀碼器提供商。幫助公司企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量、消除生產(chǎn)錯誤、降低制造成本、提供低廉的高質(zhì)量產(chǎn)品從而超越消費者期望。
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