案例背景

作為世界上最小巧的500萬像素獨立式視覺系統，In-Sight 8405十分適合集成到機器人上面的狹小空間里。俗話說“麻雀雖小五臟俱全”，8405個頭兒雖小，但它搜索的準確度和功能的強大性都已經達到了行業領先水準！ 

口說無憑？

別急，下面小編將用一組海天集團的實用案例來讓你們切身感受它的“小而強大”！

案例解析

●原有方案存在的問題

作業對象：機床加工的連桿

原有解決方案：快速換型加工

存在問題：耗費大量的人力、物力和財力研究機器人自動上料，效果不甚理想。

●解讀：

海天集團十一分廠主要完成連桿的機加工工作，“塑機種類繁多，本項目中的兩臺機床加工的連桿規格有五十余種，尋找一個全部通用的上料機構非常困難，絕無可能。”海天集團的生產工程師指出，“為了實現快速換型加工，機器人如何自動上料是個難點，在這個問題上公司花費了大量的人力、物力和財力，但是結果卻事倍功半。”

2012年，海天集團的生產工程師正好參與了康耐視在蘇州舉行的一次產品推介會，了解到康耐視是全球視覺行業的領先者。

●康耐視的解決方案：

作業對象：連桿的機加工

解決方案：基于圖像匹配PatMax的In-Sight 8405系列智能相機

全新效果：結合機器人自動定位實現自動上料，完美解決了一系列生產難題。

●解讀：

康耐視公司始終專注于開發業界最先進有效、具有標桿意義的機器視覺算法和工具，如PatMax?、PatMax?RedLine?、OCRMax、1DMax+、2DMax+等，確保在最有挑戰的工業現場環境中，都能穩定有效地實現相應的機器視覺功能，如定位、裝配或對位引導、尺寸量測、缺陷或差錯檢查和圖像讀碼。正是由于這樣強大功能特性，海天集團的生產工程師在進行產品測量評估時，選取了包括康耐視在內的數家公司視覺產品來進行測試。盡管其他公司的產品也采用了幾何圖案匹配的概念，但是詮釋概念的方式各有不同，所以最終的性能特點差別很大，不能很好的適應海天集團的工況。最終，在綜合考量相機的處理量、準確度、速度和圖案對準等各方面的指標，海天集團選用了康耐視In-Sight 8405系列智能相機，其特有的PatMax成為這個自動化項目中的關鍵利器。

傳統的圖案匹配技術通常以正規化相關性的像素網格分析流程為基礎。這種方法尋找某物體的灰度級別（或基準圖像）與圖像各部分之間的統計學相似性，然后確定物體的X/Y位置。這種方法盡管在某些情況下非常有效，但當生產線的外界環境經常有明暗、產品角度、尺寸和外形發生變化時，尋找物體的穩定性和準確性會受到限制。

為克服這些限制，康耐視推出了基于幾何特征的圖案匹配技術專利算法——PatMax。PatMax不受圖案灰度變化的影響，根據像素網格的邊界曲線獲取物體的幾何形狀，然后在圖像中尋找相似的形狀，允許產品特征有角度和縮放的自由度。這樣，不管物體角度、大小和形狀如何變化都能準確地定位到產品特征。PatMax?作為業界工件和特征定位的黃金標準，可在最棘手的條件下提供準確和可重復的檢測。PatMax技術作為機器視覺中首項高準確度、高速度、高處理量的物體定位技術于 1997 年首次獲得專利認證。

●現場實踐：

在海天集團的生產現場，In-Sight視覺系統結合機器人自動定位抓取實現自動上料，完美解決了生產難題，如下：1）大大小小50余種連桿的識別；2）2個托盤不同產品的識別和自動切換程序；3）相機將圖像特征自動轉換成機器人對應的坐標點；4）相機將定位的坐標傳輸給機器人，機器人進行自動定位抓取；5）最終實現50余款塑機連桿的自動定位識別抓取上料，實現了機床的高柔性，快速換型的需求。

在該項目中，機床連桿自動上下料總共分為個6個步驟：1）視覺識別引導機器人定位抓取進行拆垛；2）液壓工裝自動夾持；3）連桿孔位加工后自動在線檢測；4）機器人下料進行激光打碼；5）機器人進行下料碼垛；6）左右兩臺機床加工不同的零件，機器人自動更換夾爪后，康耐視智能視覺系統自動切換模板進行另一型號連桿上下料。這樣，機器人根據相機拍攝的產品特征（孔徑大小）自動識別層數，自動進行逐層的定位識別抓取，大大降低了成本。

“我們采用了PatMax利用高級幾何圖案匹配技術定位工件，既可靠又準確。即使在最為極端的條件下，比如工件上有鐵屑、油污、鐵銹等，康耐視也能準確穩定的找出工件，”海天集團的生產工程師評價說，“這個工具也能大大減少或消除固定要求和成本，原本如此多規格的產品定位機構是無法實現的，或者需要很多套復雜的機械結構來實現。對于定位零件或特征來說，PatMax是視覺系統中視覺檢測處理量最大和最為可靠的工具。”

現場總布局圖

雙工位上下料區
（兩堆料不一樣，托盤前半部分毛坯區，后半部分成品區）

視覺安裝位

總結

“整個系統實現了視覺引導機器人自動抓取上下料，注塑機零件實現智能智造，大大減輕了工人的勞動強度，增加了機床效率，以后所有機加工要大規模推廣應用此項技術。”海天集團的生產負責人最后強調，“很多客戶來海天集團參觀考察后，對海天集團的實力有了進一步的深刻了解，相信我們憑借‘注塑機+整廠規劃+信息化集成+周邊輔助集成+自動化集成’的強大利器，就能全方位實現從‘只能’注塑到‘智能’注塑的轉變。”

關于康耐視

康耐視公司是為制造自動化領域提供視覺系統、視覺軟件、視覺傳感器的全球領先提供商。同時也是領先的工業讀碼器提供商。幫助公司企業提高產品質量、消除生產錯誤、降低制造成本、提供低廉的高質量產品從而超越消費者期望。
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