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　　機器視覺檢測裝備目前被廣泛應用于鋰電、光伏、電子、醫療、紡織、食品等行業，在大體量檢測場景的支撐下，機器視覺檢測裝備產業初具規模，技術成熟度不斷提高。本文主要介紹了德克威爾RB系列超輕薄卡片式I/O在視覺檢測設備中的應用案例。

　　文/南京德克威爾自動化有限公司

　　1 行業解析

　　機器視覺作為智能檢測裝備的一項關鍵技術，是人工智能領域的一個重要應用方向，能夠助力制造業進行測量、定位、識別、缺陷檢測，不僅可以克服人眼檢測標準的不一致性、非重復性和主觀性等問題，也能在高速、高光譜、高分辨率、高可靠性以及工業持續性、環境適應性等方面全面超越人眼極限，并在大模型等人工智能技術驅動下，加速向智能化發展。

　　目前，機器視覺檢測裝備被廣泛應用于鋰電、光伏、電子、醫療、紡織、食品等行業，在大體量檢測場景的支撐下，機器視覺檢測裝備產業初具規模，技術成熟度不斷提高。

　　2 工藝說明

　　在鋰電行業，動力電池蓋板檢測設備主要是通過傳送帶和機械手，把電池蓋板傳送到不同工位進行拍照把照片信息傳送到視覺系統，通過視覺系統判斷電池蓋板的各項參數是否符合要求。

圖1 設備現場

　　該視覺系統可以檢測極柱的磕碰、劃傷、臟污/異色;極柱貼膜的褶皺、異物、氣泡;下塑膠的缺膠、開裂、錯位;防爆貼膜的偏移、漏貼、破損、劃痕;防爆片的防爆片裝反、凹陷、凸起、劃痕、臟污/黑點、多開孔、變形;注液孔的凹坑、凸起、劃痕、毛刺、變形;蓋板非焊接區的異色、手指印、凹坑、劃痕;蓋板焊接區的異色、劃痕、凹坑/凹點/塌陷/缺料、異物、凸點;蓋板刻碼區的條形碼要求掃碼槍必須能掃碼，并進行尺寸不良等檢測。

　　3 德克威爾方案

　　在視覺檢測設備中，德克威爾RB系列超輕薄卡片式I/O以其優秀的技術參數和過硬的產品質量受到了客戶的信賴。

　　德克威爾RB系列數字量輸出模塊適配電壓型負載，減少外接上拉電阻，從而簡化了電柜布線，保證設備運行的穩定性和高性能。同時，RB系列產品具備明顯的成本優勢，縮短供貨周期，可替代ET200SP，因而贏得了客戶的一致好評。

圖2 德克威爾RB系列超輕薄卡片式I/O

　　(1)系統配置

　　l 主站：西門子1500;

　　l 適用工藝段: 光伏/鋰電產線視覺檢測設備;

　　l 項目I/O配置:該機型使用3個RB從站，單臺數字量366個點。

圖3 系統拓撲圖

　　(2)項目概述

　　該項目為視覺檢測項目，操作流程實現全自動化缺陷檢測處理，使用信號點類型為數字量輸入輸出，主要承擔工業相機、繼電器、傳感器等負載的快速響應。

　　其中工業相機是電壓型負載，只需要一定的電壓(弱功率信號)就可以驅動打開，工件到位信號和相機啟動信號需要緊密配合，整機12個工業相機需要在1.6秒的節拍內完成缺陷檢測，對信號處理速率和穩定性都有很大的挑戰。

　　4 德克威爾數字量輸出模塊接線介紹

　　(1)德克威爾RB-300H與中間繼電器接線

　　德克威爾RB-300H與中間繼電器接線如圖4所示。

圖4 RB-300H與中間繼電器接線示意圖

　　(2) 德克威爾RB-300H與工業面陣相機接線

　　德克威爾RB-300H與工業面陣相機接線如圖5所示。

圖5 RB-300H與工業面陣相機接線示意圖

　　圖4、圖5兩個圖分別展示了RB-300H與電流型負載和電壓型負載的接線方式。

　　在工業現場存在大部分的負載為電流型負載(如線圈驅動的繼電器，電磁閥，電磁鐵)，對于電流型負載RB-300H的輸出點能正常啟動和關閉負載。

　　在工業現場還存在少數電壓型負載，該類型負載為電壓驅動型，只需要一定的電壓(弱功率信號)就可以驅動打開，RB-300H的輸出端如果直接接電壓型負載信號端在關斷狀態時，由于電壓型負載的內阻很大RB-300H輸出端得到的電壓是負載控制口和模塊關斷時的分壓，該分壓可能已經達到電壓型負載的觸發電壓，因此在RB-300H接通信號的時候也無法觸發電壓型負載上升沿啟動的要求，有可能無法正常控制電壓型負載。

　　因此，對于電壓型負載RB-300H的輸出點需要接一個上拉電阻，電阻值從1K到10K不等，一般可以參考電壓型負載的手冊說明。

　　5 RB系列超輕薄卡片式I/O

　　RB系列卡片式 I/O模塊是 DECOWELL研制的分布式擴展模塊。該系列模塊由適配器、I/O 模塊、電源模塊、終端模塊組成。

　　適配器可支持多種通訊總線，例如PROFINET、EtherCAT、CC-Link、Modbus TCP 等。I/O 模塊可分為數字量輸入模塊、數字量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊以及功能模塊，用戶可根據實際應用進行搭配。數字量輸入模塊與數字量輸出模塊是RB系列常用的I/O模塊。

　　德克威爾RB系列超輕薄卡片式I/O的主要性能特點包括：

　　l 支持大口徑端子，無需工具接線;

　　l 通訊接口設計為斜45度接口，減小應力;

　　l 過流、防反接等多種保護;

　　l 熱插拔功能，在線維護不停機;

　　l 強大的診斷功能，支持模塊級和通道級別診斷;

　　l DIN35導軌式安裝彈簧撥鈕，一步安裝。

圖6 德克威爾RB系列超輕薄卡片式I/O