一文了解工业机器人视觉系统的结构

2019-05-06 13:47:40来源:中国工业机器人网 浏览量:
核心摘要:工业机器人视觉系统的由摄像头和光学部件、传感器、图像采集卡、灯光、计算计、检测软件、数字 I O和网络连接等组成。本文由中国工业机器人网提供!
 
一文了解工业机器人视觉系统的结构
1)摄像头和光学部件
根据应用,采用一个或多个摄像头和镜头(光学部件),用于拍摄被检测的物体。摄像头基于如下标准:黑白、复合彩色(Y/C),RGB彩色,非标准黑白(可变扫描),步进扫描(progressive-scan)或线扫描。
 摄像头的选择与应用的需求直接相关,需考虑以下三点:
a)黑白还是彩色;
b)部件/目标的运动;
c)图像分辨率。
在检测应用中大部分使用黑白摄像头,因为黑白图像能提供 90%可视数据,并且比彩色便宜。彩色摄像头主要用于一些需要分析彩色图像的场合里。
 
2)传感器
选用光栅或传感器的形式,由传感器感知到部件靠近,它会给出一个触发信号。当部件处于正确位置时,这个传感器告诉机器视觉系统去采集图像。
 
3)图像采集卡
图像采集卡也称为视频抓取卡,一张插在 PC上的卡。其作用将摄像头与 PC连接起来。它从摄像头中获得数据(模拟信号或数字信号),然后转换成PC 能处理的信息。
  
它同时可以提供控制摄像头参数(例如触发、曝光时间、快门速度等等)的信号。图像采集卡形式很多,支持不同类型的摄像头,不同的计算机总线。
 
图像采集卡直接决定了摄像头的接口:黑白、彩色、模拟、数字等等。使用模拟输入的图像采集卡,目标是尽量不变地将摄像头采集的图像转换为数字数据。使用不正确的图像采集卡可能得到错误的数据。
 
4)灯光
灯光用于照亮部件,以便从摄像头中拍摄到更好的图像,灯光系统可以在不同形状、尺寸和亮度。一般的灯光形式是高频荧光灯、LED、白炽灯和石英卤(quartz-halogen)光纤。
 
照明系统的设计由颜色、纹理、尺寸、外形、反射率等等因素决定。
 
5)计算机
计算机应用在检测方面,通常使用 Pentium或更高的 CPU。计算机的速度越快,视觉系统处理每一张图片的时间就越短。由于在制造现场中,经常有振动、灰尘、热辐射等等,所以一般需要工业级的计算机。
 
6)检测软件
工业机器人视觉软件用于创建和执行程序、处理采集回来的图像数据、以及作出“通过/失败(PASS/FAIL)”决定。
  
机器视觉有多种形式(C 语言库、ActiveX 控件、点击编程环境等等),可以是单一功能(例如设计只用来检测 LCD或 BGA、对齐任务等等),也可以是多功能(例如设计一个套件,包含计量、条形码阅读、机器人导航、现场验证等等)。
 
7)数字 I/O和网络连接
一旦系统完成这个检测部分,这部分必须能与外界通信,例如需要控制生产流程、将“通过/失败(PASS/FAIL)”的信息送给数据库。通常,使用一张数字 I/O板卡和(或)一张网卡来实现机器视觉系统与外界系统和数据库的通信。
  
工业机器人视觉系统的选择首选要清楚这个检测任务中你需要实现什么功能?确定你需要的速度 –系统检测每一个部件需要多少时间?
 
通常,一个基于 PC 的机器视觉系统每一秒可以检测 20-25 个部件,与检测部件的多少和处理程序以及计算机的速度有密切关系。
一文了解工业机器人视觉系统的结构
当你为机器视觉系统选择部件时,时刻记住未来的生产所需和有可能发生的变动。这些将直接影响你的机器视觉软硬件是否容易更改来满足以后新的任务。
 
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