通过全自动生产系统提高产量并改善质量

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MSTVision GmbH, MVTec 认证集成商, 是一家专注于工业图像处理和自动化领域的独立服务提供商。他们依托多年的丰富经验,使用 MVTec 的 HALCON 软件库开发算法和脚本。典型项目有:

  • 开发先进的算法、系统或子模块,满足客户的需求
  • 使用 HALCON 实现所需的图像处理和/或使用 VisualApplets 开发环境进行预处理
  • 进行可行性测试和概念研究,包括调整测试装置以适应客户要求
  • 在客户现场或 MSTVision 办公地点举办研讨会(例如,开发研讨会,HALCON、VisualApplets、线扫描相机等相关培训)
  • 为采购项目的所有阶段提供支持
  • 质量保证和流程优化相关任务

从显微镜辅助人工组装到全自动化流程

位于德国美因茨的 HUBER+SUHNER Cube Optics AG 正在开发、制造和销售用于数据和电信产品的高度小型化光纤组件、模块和系统。到目前为止,该公司的大多数产品都采用人工组装。为了满足未来大众市场的要求,需要采用全自动化流程。

因此,该项目的总体目标是提高产量,最大限度减少生产废品,完善质量控制。

作为解决方案,该公司在制造工艺中引入了自动组装设备。在多个检测工作站安装 1200 万像素相机、数毫米视野的高倍率远心镜头,以及各种照明设备。为确保精确定位,与用于微米级精度直线和角度运动的电动平台以及工艺设备(电动抓取器、粘合剂分配器等)和用于材料拾取和放置操作的 SCARA 机器人建立通信。

HALCON 被集成到许多不同的工艺步骤中,用于识别零件(多数由玻璃制成)、检测零件位置并以微米级精度测量特征。在复杂的图像中跟踪和识别具有未知或变化形状的元素(例如来自分配器的液体粘合剂)。

全自动化系统不仅提高了生产量,还通过全面的工艺控制实现了优质高产。通过精确的图像处理提供各种参数,在复杂的组装流程中控制各种执行器进行微米级的精确运动。

挑战

在复杂的集成过程中,需要克服一些图像处理方面的挑战:

  • 以下原因导致图像内容很难处理:
    • 柔性纤维
    • 不同纹理的闪亮金属部件
    • 玻璃制成的零件(透明和半透明,表面特性各有不同)。
    • 粘合剂的形状和特性随加工时间而变化
    • 灰尘和颗粒等污染物
    • 移动零件、移动背景、移动操纵器
  • 由于来料的制造公差导致零件在处理过程中特性/外观发生变化
  • 需要能够满足当前和未来项目需求的图像处理库
  • 能够灵活地通过尽可能少的调整工作来适应客户的具体设计

选择 HALCON 的原因

项目开始之前,使用的是另一款机器视觉软件。然而,在涉及到复杂图像内容时,出现了难以克服的限制。与 C#/.NET 和 EtherCAT 等工业自动化平台的对接不再那么容易。为了克服这些困难,MSTVision 出于以下原因向客户团队推介 HALCON:

  • HALCON 提供的技术最为丰富。在尚未确定所需机器视觉技术的情况下,这一点尤其有帮助。
  • HALCON 提供庞大的算子组合,可以解决项目需要解决的所有不同任务。
  • HALCON 可用于各种硬件平台,从紧凑型视觉传感器到搭载多个 GPU 和 FPGA 图像采集卡的高性能电脑。
  • 在分析复杂的图像内容时,HALCON 强大的区域概念是一个巨大优势。
  • HDevelop 与 HDevEngine 的结合可以实现快速灵活的开发流程。
  • 软件的版本控制和修订控制系统简化了跨团队和跨公司的开发工作。

项目期间,远程调试器的调试功能得到广泛使用。对开发人员来说,离线调试是必不可少的。每个脚本都存储了所有相关的输入参数。然后,可以将数据集传送给开发人员,再由开发人员将这些数据“导入”到自己的 HDevelop 脚本中。如此一来,无需进入生产设备,即可发现和解决机器上的任何问题。

机器视觉开发流程的很大一部分是在 HDevelop 中进行的,以便尽可能充分利用机器视觉的高级 IDE(集成开发环境)。

客户心声

“MSTVision 将我们带进 HALCON 的世界,向我们的团队传授了大量专业知识。从如何使用 HDevelop,到使用 HDevEngine 将脚本转换为 C#,以及如何使用远程调试器实时分析问题。在此次第一个项目完成之后,我们确信 HALCON 可以帮助我们的团队快速有效地解决未来的图像处理任务。”

Dietrich Drews 博士,HUBER+SUHNER Cube Optics AG 微组装和光学技术经理

感谢 MSTVision GmbH 提供文字和图片。