摘要：
在Laser Cheval公司(一家基于激光的工業(yè)設(shè)備制造商)，機(jī)器視覺(jué)現(xiàn)已成為大部分產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一個(gè)關(guān)鍵要素。最新案例使用了康耐視VisionPro?視覺(jué)軟件，以驅(qū)動(dòng)用于在表冠上雕刻標(biāo)識(shí)的激光打標(biāo)機(jī)，精度公差接近10微米。
全文：
30多年來(lái)，Laser Cheval公司一直是激光微加工設(shè)備設(shè)計(jì)和生產(chǎn)領(lǐng)域的先驅(qū)。Laser Cheval是法國(guó)唯一的工業(yè)激光器制造商，主要生產(chǎn)用于激光打標(biāo)、焊接、切割和鉆孔的機(jī)器以及設(shè)備的定制。
來(lái)自Laser Cheval公司最新設(shè)計(jì)的激光器可在極小(例如，表冠直徑僅為5-8毫米)的手表元件上雕刻標(biāo)識(shí)，同時(shí)保持50微米以內(nèi)的定位公差。此機(jī)器可在20小時(shí)內(nèi)處理每個(gè)批次高達(dá)1200個(gè)工件。
雕刻工藝自動(dòng)化要求
以前，每個(gè)工件需逐個(gè)在激光頭下手動(dòng)精確定位，然后將標(biāo)識(shí)雕刻在工件上，最后，由操作員對(duì)每個(gè)工件的雕刻質(zhì)量進(jìn)行目視檢驗(yàn)。操作員必須不斷出現(xiàn)以執(zhí)行這些任務(wù)。
在為多個(gè)現(xiàn)有產(chǎn)品成功集成康耐視視覺(jué)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，Laser Cheval公司決定在這臺(tái)全新的機(jī)器上實(shí)現(xiàn)雕刻工藝自動(dòng)化。但有許多限制必須滿足：
基于視覺(jué)的自動(dòng)化定位系統(tǒng)必須匹配舊的手動(dòng)系統(tǒng)所取得的定位公差(50微米以內(nèi));
工件定位必須簡(jiǎn)單，無(wú)需預(yù)先定位;
系統(tǒng)必須能夠獨(dú)立運(yùn)行至少20小時(shí)(1200個(gè)工件處理能力所需的時(shí)間)，無(wú)需操作員介入;
額外的質(zhì)量檢查需求必須嚴(yán)格控制在最低限度;
基于視覺(jué)的系統(tǒng)必須具有與舊系統(tǒng)相同的周期(每60秒處理一個(gè)工件);
Laser Cheval希望機(jī)器用戶能夠輕松方便、單一地修改操作配置(作為工件類型的一個(gè)功能)。
所有這些要求迫切需要選擇一個(gè)高性能視覺(jué)系統(tǒng)。
確證可行性試驗(yàn)
在研究和咨詢多家供應(yīng)商后，Laser Cheval再次將目光轉(zhuǎn)向了康耐視。由于應(yīng)用的綜合限制，Laser Cheval迅速采用了一種基于裝備了VisionProPC的解決方案。
“VisionPro視覺(jué)軟件工具為我們提供應(yīng)用需要的豐富性、多樣性和強(qiáng)大性，”Laser Cheval公司IT開(kāi)發(fā)總監(jiān)MichelBertin解釋道，“康耐視PatMax?元件和特征定位技術(shù)、幾何工具和校準(zhǔn)功能及其它工具和功能為我們帶來(lái)了顯著優(yōu)勢(shì)。”特別是這些校準(zhǔn)問(wèn)題促使Laser Cheval必須選擇一種基于PC的解決方案，這是唯一足以幫助客戶落實(shí)理想運(yùn)算方法的強(qiáng)大解決方案。
“在視覺(jué)工具性能、基于豐富且全面的對(duì)象庫(kù)程序的靈活性、與開(kāi)發(fā)工具的集成以及集成圖形組件等方面，VisionPro已證明其優(yōu)越性。任何競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手均無(wú)法打敗這種優(yōu)勢(shì)組合，”Bertin說(shuō)道。
Laser Cheval公司使用VisionPro軟件創(chuàng)建了一個(gè)原型，在客戶現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了全規(guī)模試驗(yàn)。可行性試驗(yàn)超越了公差規(guī)格，這是選擇自動(dòng)化解決方案的首要標(biāo)準(zhǔn)。然后，對(duì)所完成的工件雕刻質(zhì)量進(jìn)行了測(cè)量統(tǒng)計(jì)。其結(jié)果是：對(duì)于0.5°以內(nèi)的角度公差，定位標(biāo)準(zhǔn)偏差不到20微米。
基于在機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)域?qū)⒔?0年的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)以及已被證明的將這種技術(shù)集成至所生產(chǎn)機(jī)器中的能力，Laser Cheval公司完全能夠?qū)崿F(xiàn)這一應(yīng)用。鑒于積極的試驗(yàn)結(jié)果，客戶認(rèn)可了自動(dòng)化雕刻機(jī)以及自動(dòng)化系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵要素——機(jī)器視覺(jué)組件。
自動(dòng)工件定位，微米精度定位，簡(jiǎn)單、靈活和安全的操作以及其它更多優(yōu)勢(shì)
Laser Cheval公司的標(biāo)識(shí)雕刻機(jī)配備了由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的軸。這些由康耐視視覺(jué)系統(tǒng)控制的軸可精確定位1200個(gè)工件中每一個(gè)的位置，可在任何時(shí)間以任何序列裝載多達(dá)12個(gè)軸。
無(wú)論其在工作臺(tái)上的哪個(gè)位置，VisionPro均可自動(dòng)定位每個(gè)工件。然后，其將工件的精確坐標(biāo)(激光器坐標(biāo)中的x、y和θ)傳輸至軸控制系統(tǒng)，其在激光雕刻頭下移動(dòng)工件，定位精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于手動(dòng)定位獲取的定位公差。
在這個(gè)項(xiàng)目上，Laser Cheval公司負(fù)責(zé)機(jī)器組件(軸、激光和視覺(jué)系統(tǒng))自動(dòng)化控制的編程;為視覺(jué)程序的實(shí)施和修改開(kāi)發(fā)用戶友好界面;確保安全的用戶訪問(wèn)以進(jìn)行修改;集成機(jī)器的完整用戶配置(產(chǎn)品代碼、包裝、元件程序和視覺(jué)系統(tǒng)校準(zhǔn)等)以及設(shè)計(jì)極其簡(jiǎn)單的操作界面。
易于設(shè)置;功能和性能超過(guò)要求
這臺(tái)配備了康耐視視覺(jué)系統(tǒng)的激光雕刻機(jī)在功能和性能上均超過(guò)了客戶要求。
其能夠處理一整批元件，從每個(gè)批次的第一個(gè)到最后一個(gè)，中間無(wú)需停止。機(jī)器的易于設(shè)置性和用戶的友好性給操作員留下了深刻印象。另外，客戶還特別贊賞其適應(yīng)新工件集的能力。由Laser Chevall提供的豐富的VisionPro圖形庫(kù)讓客戶能夠完全控制工件維護(hù)和新圖案創(chuàng)建。
采用自動(dòng)化系統(tǒng)，客戶僅需采用抽樣技術(shù)在標(biāo)識(shí)上進(jìn)行少量質(zhì)量檢查即可。在一個(gè)批次開(kāi)始時(shí)檢查一個(gè)工件以及在一個(gè)批次結(jié)束時(shí)檢查另一個(gè)工件;有時(shí)，還可輔以隨機(jī)抽樣檢查。除此之外客戶還指出了另一優(yōu)勢(shì)：“我們甚至能夠在周末運(yùn)行機(jī)器。”
現(xiàn)在，客戶正計(jì)劃另外部署一些機(jī)器，配備機(jī)器視覺(jué)，以實(shí)現(xiàn)雕刻操作自動(dòng)化。
另外，在Laser Cheval公司，工程師們正在規(guī)劃如何能夠在其它領(lǐng)域使用康耐視視覺(jué)工具：控制其它自動(dòng)雕刻應(yīng)用、3D應(yīng)用以及其它更多應(yīng)用!
