摘要：
在Laser Cheval公司(一家基于激光的工業(yè)設(shè)備制造商)，機(jī)器視覺現(xiàn)已成為大部分產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一個關(guān)鍵要素。最新案例使用了康耐視VisionPro?視覺軟件，以驅(qū)動用于在表冠上雕刻標(biāo)識的激光打標(biāo)機(jī)，精度公差接近10微米。
全文：
30多年來，Laser Cheval公司一直是激光微加工設(shè)備設(shè)計(jì)和生產(chǎn)領(lǐng)域的先驅(qū)。Laser Cheval是法國唯一的工業(yè)激光器制造商，主要生產(chǎn)用于激光打標(biāo)、焊接、切割和鉆孔的機(jī)器以及設(shè)備的定制。
來自Laser Cheval公司最新設(shè)計(jì)的激光器可在極小(例如，表冠直徑僅為5-8毫米)的手表元件上雕刻標(biāo)識，同時保持50微米以內(nèi)的定位公差。此機(jī)器可在20小時內(nèi)處理每個批次高達(dá)1200個工件。
雕刻工藝自動化要求
以前，每個工件需逐個在激光頭下手動精確定位，然后將標(biāo)識雕刻在工件上，最后，由操作員對每個工件的雕刻質(zhì)量進(jìn)行目視檢驗(yàn)。操作員必須不斷出現(xiàn)以執(zhí)行這些任務(wù)。
在為多個現(xiàn)有產(chǎn)品成功集成康耐視視覺系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，Laser Cheval公司決定在這臺全新的機(jī)器上實(shí)現(xiàn)雕刻工藝自動化。但有許多限制必須滿足：
基于視覺的自動化定位系統(tǒng)必須匹配舊的手動系統(tǒng)所取得的定位公差(50微米以內(nèi));
工件定位必須簡單，無需預(yù)先定位;
系統(tǒng)必須能夠獨(dú)立運(yùn)行至少20小時(1200個工件處理能力所需的時間)，無需操作員介入;
額外的質(zhì)量檢查需求必須嚴(yán)格控制在最低限度;
基于視覺的系統(tǒng)必須具有與舊系統(tǒng)相同的周期(每60秒處理一個工件);
Laser Cheval希望機(jī)器用戶能夠輕松方便、單一地修改操作配置(作為工件類型的一個功能)。
所有這些要求迫切需要選擇一個高性能視覺系統(tǒng)。
確證可行性試驗(yàn)
在研究和咨詢多家供應(yīng)商后，Laser Cheval再次將目光轉(zhuǎn)向了康耐視。由于應(yīng)用的綜合限制，Laser Cheval迅速采用了一種基于裝備了VisionProPC的解決方案。
“VisionPro視覺軟件工具為我們提供應(yīng)用需要的豐富性、多樣性和強(qiáng)大性，”Laser Cheval公司IT開發(fā)總監(jiān)MichelBertin解釋道，“康耐視PatMax?元件和特征定位技術(shù)、幾何工具和校準(zhǔn)功能及其它工具和功能為我們帶來了顯著優(yōu)勢?！碧貏e是這些校準(zhǔn)問題促使Laser Cheval必須選擇一種基于PC的解決方案，這是唯一足以幫助客戶落實(shí)理想運(yùn)算方法的強(qiáng)大解決方案。
“在視覺工具性能、基于豐富且全面的對象庫程序的靈活性、與開發(fā)工具的集成以及集成圖形組件等方面，VisionPro已證明其優(yōu)越性。任何競爭對手均無法打敗這種優(yōu)勢組合，”Bertin說道。
Laser Cheval公司使用VisionPro軟件創(chuàng)建了一個原型，在客戶現(xiàn)場進(jìn)行了全規(guī)模試驗(yàn)?？尚行栽囼?yàn)超越了公差規(guī)格，這是選擇自動化解決方案的首要標(biāo)準(zhǔn)。然后，對所完成的工件雕刻質(zhì)量進(jìn)行了測量統(tǒng)計(jì)。其結(jié)果是：對于0.5°以內(nèi)的角度公差，定位標(biāo)準(zhǔn)偏差不到20微米。
基于在機(jī)器視覺領(lǐng)域?qū)⒔?0年的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識以及已被證明的將這種技術(shù)集成至所生產(chǎn)機(jī)器中的能力，Laser Cheval公司完全能夠?qū)崿F(xiàn)這一應(yīng)用。鑒于積極的試驗(yàn)結(jié)果，客戶認(rèn)可了自動化雕刻機(jī)以及自動化系統(tǒng)的一個關(guān)鍵要素——機(jī)器視覺組件。
自動工件定位，微米精度定位，簡單、靈活和安全的操作以及其它更多優(yōu)勢
Laser Cheval公司的標(biāo)識雕刻機(jī)配備了由馬達(dá)驅(qū)動的軸。這些由康耐視視覺系統(tǒng)控制的軸可精確定位1200個工件中每一個的位置，可在任何時間以任何序列裝載多達(dá)12個軸。
無論其在工作臺上的哪個位置，VisionPro均可自動定位每個工件。然后，其將工件的精確坐標(biāo)(激光器坐標(biāo)中的x、y和θ)傳輸至軸控制系統(tǒng)，其在激光雕刻頭下移動工件，定位精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于手動定位獲取的定位公差。
在這個項(xiàng)目上，Laser Cheval公司負(fù)責(zé)機(jī)器組件(軸、激光和視覺系統(tǒng))自動化控制的編程;為視覺程序的實(shí)施和修改開發(fā)用戶友好界面;確保安全的用戶訪問以進(jìn)行修改;集成機(jī)器的完整用戶配置(產(chǎn)品代碼、包裝、元件程序和視覺系統(tǒng)校準(zhǔn)等)以及設(shè)計(jì)極其簡單的操作界面。
易于設(shè)置;功能和性能超過要求
這臺配備了康耐視視覺系統(tǒng)的激光雕刻機(jī)在功能和性能上均超過了客戶要求。
其能夠處理一整批元件，從每個批次的第一個到最后一個，中間無需停止。機(jī)器的易于設(shè)置性和用戶的友好性給操作員留下了深刻印象。另外，客戶還特別贊賞其適應(yīng)新工件集的能力。由Laser Chevall提供的豐富的VisionPro圖形庫讓客戶能夠完全控制工件維護(hù)和新圖案創(chuàng)建。
采用自動化系統(tǒng)，客戶僅需采用抽樣技術(shù)在標(biāo)識上進(jìn)行少量質(zhì)量檢查即可。在一個批次開始時檢查一個工件以及在一個批次結(jié)束時檢查另一個工件;有時，還可輔以隨機(jī)抽樣檢查。除此之外客戶還指出了另一優(yōu)勢：“我們甚至能夠在周末運(yùn)行機(jī)器。”
現(xiàn)在，客戶正計(jì)劃另外部署一些機(jī)器，配備機(jī)器視覺，以實(shí)現(xiàn)雕刻操作自動化。
另外，在Laser Cheval公司，工程師們正在規(guī)劃如何能夠在其它領(lǐng)域使用康耐視視覺工具：控制其它自動雕刻應(yīng)用、3D應(yīng)用以及其它更多應(yīng)用!
