基于机器视觉和运动控制的工业自动化.docx

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基于机器视觉和运动控制的工业自动化

基于机器视觉和运动控制

的工业自动化

议程

•机器视觉应用

•运动控制应用

•应用案例：

集成机器视觉和运动控制的工

业自动化

机器视觉可以用来做什么?

•图像增强

–图像校准

–单元应用

–图像滤波

•存在性检测

–亮度测量

–颗粒分析

–颜色匹配

•特征定位

•部件识别

–模式匹配

–字符读取（OCR）

–几何模式匹配

–边缘检测

–1维条形码读取

–数据矩阵码读取

–PDF417码的读取

•特征测量

–尺度

–几何结构

典型的机器视觉系统

++

+

摄像头

照明和光源

图像采集卡

或视觉系统

应用软件

或传感器

工业机器视觉系统

工业机器视觉系统

第一步:

采集图像

•配置触发信号

•设置相机

•光源和照明

•采集图像

工业机器视觉系统

第一步:

采集图像

第二步:

检测图像

•增强图像

•特征点定位

•特征点测量

•特征点是否存在

•识别部件

工业机器视觉系统

第一步:

采集图像

第二步:

检测图像

第三步:

结果输出

•传输结果到控制系

统

•结合数字I/O输出

•读取编码器

•配合HMI

Soliton–高吞吐量的铅笔视觉检测

机器视觉自动化分类系统每天

可以分拣200万个铅笔，这些

铅笔的木制材料、纹理、石墨

颜色等均有不同；它可以执行

高速的图像采集，实时处理以

及精确的同步。

“该系统紧凑、易用，并且提高了总

体的可靠性。

它消除了对熟练工的依

赖，并且可以在一年内收回成本。

”

演示1：

机器视觉检测应用

•模式匹配

•宽度测量

•存在检测

•文本读取

典型运动控制系统的组成

运动控制器

应用软件

电机

传动装置

和驱动

运动控制

•精确的位置控制

–多轴协调

–选择放置,成形切削

–自动化测试,DUT处理

•精确的速度控制

–传送带，变速电动机

•高速I/O同步

典型的运动曲线选择

•矢量点到点的运动

•需要X坐标和Y坐标

X轴

一个简单的运动轨迹特性

目标速度

时间

起始位置

目标位置

演示2：

MotionAssistant

•快速开发

―可视化的预览窗口

―输入曲线:

点,几何形,训

练模式

―直线,过渡线,等值线

―LabVIEW自动代码生成

•高级运动控制

集成机器视觉、运动控制和数据采集

•可以通过PCI上的RTSI电缆同步或通过PXI的背板进行同步

•统一的应用软件平台

应用软件:

•LabVIEW

•LabWindows/CVI

•MeasurementStudio

机器视觉和运动控制的结合应用：

Innoventor:

实现饮料包装的自动化

应用:

将运动控制、机器视觉和工业化数字I/O集成，实现在食

品和饮料工业中包装生产线的自动化

使用的NI产品:

分布式I/O,LabVIEW,

LabVIEW实时,运动控制,PXI/CompactPCI,

可编程自动控制器（PACs）

选择NI产品的原因:

•通过量提高30%-50%

•使用一个PXI控制器，易于实现运动控

制、机器视觉和工业化数字I/O的同步

•成本低于PLC

视频演示：

工业生产线上的自动化检测

1.生产线上基于CompactVisionSystem和CompactRIO

的产品检测演示

2.钢珠的检测与分拣系统演示

总结

•NI提供机器视觉和运动控制的软硬件解决方案

•由于使用同一个软件平台，可以轻松的将机器视

觉和运动控制集成到整个测试和自动化系统中

机器视觉/运动控制系统