Utviklingen av industriell automasjon i Kina har nådd et høyt modenhetsnivå, og de fleste har en viss forståelse for det. For å utdype kunnskapen din om industriell automasjon, vil denne artikkelen utforske to nøkkelaspekter: 1. Anvendelsen av maskinsyn i industriell automasjon, og 2. Hvorfor industriell automasjon bruker maskinsynssystemer. Hvis du synes det kommende innholdet er spennende, kan du gjerne fortsette å lese.
I. Anvendelser av maskinsyn i industriell automatisering
Maskinsyn har lenge vært integrert i industrielle automasjonssystemer for å forbedre produksjonskvalitet og produksjon ved å erstatte tradisjonell manuell inspeksjon. Fra plukk-og-plasseringsoperasjoner og objektsporing til metrologi og defektdeteksjon, utnyttelse av visuelle data forbedrer den generelle systemytelsen ved å gi enkel tilbakemelding om bestått/ikke bestått eller aktivere lukket-sløyfekontrollsløyfe.
Bruken av syn strekker seg langt utover industriell automatisering; vi ser også kameraer som brukes mye i dagliglivet, for eksempel i datamaskiner, mobile enheter og spesielt i biler. Kameraer ble bare introdusert i kjøretøy for noen år siden, men i dag er bilene utstyrt med en rekke kameraer for å gi førere en fullstendig 360 graders visning av kjøretøyet.
Imidlertid har det viktigste teknologiske fremskrittet innen maskinsyn uten tvil vært prosessorkraft. Med prosessorytelse som dobles hvert annet år og kontinuerlig fokus på parallelle prosesseringsteknologier som multi-CPU-er, GPU-er og FPGA-er, kan visjonssystemdesignere nå bruke svært komplekse algoritmer på visuelle data, og skape smartere systemer.
Fremskritt innen prosesseringsteknologi åpner nye muligheter utover bare smartere eller kraftigere algoritmer. La oss undersøke applikasjonssaker for å legge til synsevner til produksjonsmaskiner. Disse systemene er tradisjonelt utformet som nettverk av intelligente delsystemer som danner samarbeidende distribuerte systemer, som muliggjør modulær design.
Men ettersom systemytelsen forbedres, kan det oppstå vanskeligheter ved å ta i bruk denne-maskinvaresentriske tilnærmingen, siden disse systemene vanligvis bruker en blanding av tid-kritiske og ikke-tid-kritiske protokoller for sammenkobling. Å koble disse forskjellige systemene gjennom ulike kommunikasjonsprotokoller kan føre til flaskehalser i ventetid, determinisme og gjennomstrømning.
For eksempel, hvis designere prøver å utvikle applikasjoner som bruker denne distribuerte arkitekturen samtidig som de opprettholder tett integrasjon mellom vision- og bevegelsessystemer-som kreves i vision servo-applikasjoner-kan de støte på betydelige ytelsesutfordringer på grunn av utilstrekkelig prosesseringskapasitet. Dessuten reduserer det faktum at hvert delsystem har sin egen kontroller faktisk behandlingseffektiviteten.
Til slutt tvinger denne maskinvaresentriske distribuerte tilnærmingen designere til å bruke forskjellige verktøy for hvert delsystem: spesialisert vision-programvare for vision-systemet, bevegelses--spesifikk programvare for bevegelsessystemet, og så videre. Dette utgjør spesielle utfordringer for mindre designteam, der en enkelt ingeniør kan være ansvarlig for flere komponenter.
II. Hvorfor Machine Vision-systemer brukes i industriell automasjon
Det er fem hovedgrunner for å bruke maskinsynssystemer i industriell automatiseringskontroll:
Presisjon- På grunn av de fysiske begrensningene til det menneskelige øyet, har maskiner en klar fordel i presisjon. Selv når mennesker er avhengige av forstørrelsesglass eller mikroskop for produktinspeksjon, forblir maskinene mer nøyaktige, og oppnår presisjon ned til en-tusendel av en tomme.
Repeterbarhet- Maskiner kan utføre inspeksjoner gjentatte ganger ved hjelp av identiske metoder uten tretthet. I kontrast viser menneskelige øyne subtile variasjoner i hver inspeksjon, selv når man undersøker identiske produkter.
Fart- Maskiner inspiserer produkter raskere. Dette er spesielt fordelaktig når du oppdager bevegelige objekter med høy-hastighet, for eksempel på produksjonslinjer, hvor de forbedrer produksjonseffektiviteten.
Objektivitet-Menneskelig inspeksjon lider av en kritisk feil: emosjonell skjevhet. Resultatene varierer med en inspektørs humør, mens maskiner fungerer uten menneskelige følelser, og gir konsekvent pålitelige resultater.
Koste-Maskiner fungerer raskere enn mennesker, noe som betyr at én enkelt automatisert inspeksjonsenhet kan håndtere arbeidsmengden til flere arbeidere. I tillegg krever maskiner ingen pauser, blir aldri syke og kan operere kontinuerlig, noe som øker produksjonseffektiviteten betydelig.
Maskinsynssystemer fanger raskt opp enorme mengder data, forenkler automatisert prosessering og integreres sømløst med designspesifikasjoner og produksjonskontroller. Følgelig er de utbredt i moderne automatisert produksjon for prosessovervåking, inspeksjon av ferdige produkter og kvalitetskontroll. Maskinsynssystemer forbedrer produksjonsfleksibilitet og automatiseringsnivåer. De erstatter vanligvis menneskelig syn i farlige miljøer som er uegnet for manuelt arbeid eller hvor menneskelige visuelle evner kommer til kort. I industriell produksjon med høye-volum viser manuell visuell inspeksjon seg ineffektiv og upresis, mens inspeksjonsmetoder for maskinsyn øker produktiviteten og automatiseringen betydelig. I tillegg letter maskinsyn sømløs informasjonsintegrasjon, og fungerer som en grunnleggende teknologi for datamaskin-integrert produksjon.