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前言

在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中，涉及到各種各樣的檢查、測量和零件識別應(yīng)用，例如汽車零配件尺寸檢查和自動(dòng)裝配的完整性檢查，電子裝配線的元件自動(dòng)定位，飲料瓶蓋的印刷質(zhì)量檢查，產(chǎn)品包裝上的條碼和字符識別等。這類應(yīng)用的共同特點(diǎn)是連續(xù)大批量生產(chǎn)、對外觀質(zhì)量的要求非常高。

檢測的方式多種多樣，在這里提倡是的利用視覺系統(tǒng)進(jìn)行檢測，與普通光電傳感器相比，視覺傳感器賦予機(jī)器設(shè)計(jì)者更大的靈活性。以往需要多個(gè)光電傳感器的應(yīng)用，現(xiàn)在可以用一個(gè)視覺傳感器來檢驗(yàn)多項(xiàng)特征。視覺傳感器能夠檢驗(yàn)大得多的面積，并實(shí)現(xiàn)了更佳的目標(biāo)位置和方向靈活性。這使視覺傳感器在某些原先只有依靠光電傳感器才能解決的應(yīng)用中受到廣泛歡迎。

本文將以包裝行業(yè)較為常見的檢測環(huán)節(jié)深入介紹視覺傳感系統(tǒng)的功能，以檢測奶粉罐內(nèi)鋁膜縫隙及小勺缺損為案例，并以美國邦納公司的視覺系統(tǒng)為例證明為什么視覺傳感成為工業(yè)傳感器市場中增長最快的領(lǐng)域。

圖一

包裝行業(yè)中產(chǎn)品都需經(jīng)過一道盒裝檢測，最終都需要進(jìn)行盒裝，圖一是一家奶粉生產(chǎn)企業(yè)針對奶粉罐中小勺檢測方案，該客戶需要將整個(gè)檢測系統(tǒng)可分為兩個(gè)獨(dú)立的檢測系統(tǒng)：A．鋁膜視覺檢測系統(tǒng)—用于檢測鋁膜有無及鋁膜是否密封，將檢測結(jié)果直接傳送給剔除機(jī)構(gòu)；B．小勺視覺檢測系統(tǒng)—用于檢測奶粉罐內(nèi)小勺有無，如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤直接停止流水線轉(zhuǎn)動(dòng)。

項(xiàng)目實(shí)施過程中，客戶的要求是極其嚴(yán)格的，項(xiàng)目需要達(dá)到下列的要求：

　　1. 檢測系統(tǒng)需能檢測出奶粉罐最小鋁膜僅達(dá)到 2mmX50mm 的裂縫；
　　2. 當(dāng)檢測到不合格產(chǎn)品能通過指示燈報(bào)警，并且停止產(chǎn)線運(yùn)行；
　　3. 視覺檢測系統(tǒng)能夠通過按鈕控制啟動(dòng)產(chǎn)線運(yùn)轉(zhuǎn)；
　　4. 視覺系統(tǒng)能夠切換檢測程序，并能夠顯示在線檢測畫面及存儲(chǔ)相應(yīng)的檢測信息。

針對以上客戶的要求，采用美國邦納的P4OMINI視覺相機(jī)系統(tǒng)分兩部分進(jìn)行檢測:

第一部分：鋁膜檢測部分

檢測系統(tǒng)通過兩臺30 萬像素視覺相機(jī)分兩路同時(shí)檢測，用于檢測鋁膜有無及鋁膜是否密封，兩臺相機(jī)與人機(jī)界面組成局域網(wǎng)絡(luò)，硬件組成部分包括光電傳感器、視覺相機(jī)、觸發(fā)裝置、光源、PLC/HMI一體機(jī)、工業(yè)智能指示燈、剔除裝置等。當(dāng)檢測到錯(cuò)誤的時(shí)候，每臺相機(jī)分別輸出次品信號給相應(yīng)的剔除裝置，從而錯(cuò)誤產(chǎn)品剔除。

以下為視覺檢測效果圖：

圖二

視覺系統(tǒng)配置: 

視覺系統(tǒng)配置（兩套相同配置）：視覺相機(jī)采用Banner P4一體化智能相機(jī)，鏡頭采用4mm高能鏡，光源采用四面可調(diào)高能紅光，觸發(fā)傳感器采用Banner QS18 反射板式，信息系統(tǒng)采用Banner TL5工業(yè)智能指示燈，后臺采用Banner SHP一體式控制器（PLC+HMI）系統(tǒng)，電源采用220VAC 電源輸入—給光源供電、24VDC 電源給視覺系統(tǒng)及人機(jī)界面系統(tǒng)，另外可輸出開關(guān)量信號提供給剔除機(jī)構(gòu)，同時(shí)通過按鈕可控制啟動(dòng)和停止流水線的功能。