機器視覺(jué)系統在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機裝配線(xiàn)上的應用

4 系統工作原理

4.1 VS722與PLC之間的數據通訊

視覺(jué)傳感器VS722與PLC之間的數據傳遞可以通過(guò)三種方式：

VS722提供了8DI/DO的硬件接口，可以與PLC硬件連接實(shí)現拍照觸發(fā)指令，結果返回等簡(jiǎn)單的數據傳遞。

通過(guò)PROFIBUS或以太網(wǎng)實(shí)現VS722與PLC之間簡(jiǎn)單通訊，這種通訊方式使用標準通訊功能塊FC72，通過(guò)VS LINK 用PROFIBUS總線(xiàn)方式 能實(shí)現28K字節的通訊，通過(guò)以太網(wǎng)可以實(shí)現60K字節的通訊。在這次應用中VS722和PLC之間的通訊就是通過(guò)這種方式實(shí)現的。

如果數據通訊要求更高可以選擇增強型通訊，通過(guò)PROFIBUS 可以用背景腳本映射虛擬I/O的方式來(lái)實(shí)現;如果要用以太網(wǎng)來(lái)實(shí)現增強型數據通訊，可以選用兩種驅動(dòng)模式：系統/數據連接驅動(dòng)和背景腳本觸發(fā)。

總之，VS722提供的通訊方式非常靈活方便，在實(shí)際應用中要根據數據通訊量、實(shí)時(shí)反饋速度要求、項目成本等實(shí)際情況來(lái)選用合適的通訊方式。

4.2 缸體打刻號碼的識別

缸體打刻檢查控制系統由主控PLC、VS722、ELS、TP170B以及RFID讀寫(xiě)識別系統構成。VS722與PLC的信息傳遞通過(guò)以太網(wǎng)實(shí)現。

進(jìn)入工位的缸體攜帶M/P存儲卡，卡中存有缸體號碼信息，PLC通過(guò)串口利用RFID讀寫(xiě)器從存儲卡中讀取號碼信息，并在觸摸屏TP170B上顯示出來(lái)。PLC通過(guò)讀取的號碼信息判斷是需要啟動(dòng)左邊或者右邊的傳感器進(jìn)行拍照，顯示了拍照的實(shí)物圖像，VS722完成拍照后馬上進(jìn)行字符識別。

為實(shí)現號碼的識別，需要在SPECTATION軟件中進(jìn)行編程，創(chuàng )建一個(gè)PRODUCT下載至VS722中，在PRODUCT 里定義了16個(gè)OCR軟傳感器。

4.3 發(fā)動(dòng)機零部件錯裝漏裝的實(shí)現

發(fā)動(dòng)機外觀(guān)檢查工位由主控PLC (CPU313-PtP),VS722,ELS以及用戶(hù)指定的OMRON的RFID讀寫(xiě)系統構成。VS722與PLC的信息傳遞通過(guò)以太網(wǎng)實(shí)現。監控計算機的上位軟件采用WINCC。

發(fā)動(dòng)機工件進(jìn)入工位，定位抬起上升到位后開(kāi)始拍照，每個(gè)傳感器對比檢查不同的部件，如果發(fā)現有工件與標準圖像不同將發(fā)出報警，同時(shí)WINCC畫(huà)面上將不合格項對應的圖片自動(dòng)彈出。由于已將VS722拍攝的圖像顯示畫(huà)面集成在WINCC軟件中，如果出現不合格項將自動(dòng)捕捉實(shí)時(shí)畫(huà)面，由操作人員根據畫(huà)面或實(shí)物進(jìn)行最終檢查確認。

對于發(fā)動(dòng)機零部件錯裝漏裝的檢查，SPECTATION提供了下列軟傳感器，特征值(Feature Count)、邊沿計數(Edge Count)目標發(fā)現(Object Find)、模板匹配(Template Match)，計算工具(Math Tools)。針對不同的檢查部位，根據不同 的圖像特征選擇合適的軟傳感器進(jìn)行檢測。

5 結束語(yǔ)

在此次項目的實(shí)施過(guò)程中，我們深深體會(huì )到，如果要讓機器視覺(jué)系統發(fā)揮最佳效果，有三個(gè)基本要素缺一不可：選擇合適的光源，設計理想的機械結構，對視覺(jué)傳感器正確合理的編程。

在VS722使用在該發(fā)動(dòng)機生產(chǎn)線(xiàn)之前，所有的相關(guān)檢測都需要設置人工工位由工人肉眼來(lái)完成，由于工作量大、內容枯燥，非常容易出現人為錯判、漏判的現象，由此出現的質(zhì)量事件曾經(jīng)給用戶(hù)造成很大的負面形象。此次采用了西門(mén)子機器視覺(jué)系統后取消了相關(guān)的人工崗位，大大提高了工作效率，并保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，取得了良好的經(jīng)濟和社會(huì )效益。