包装産業におけるマシンビジョンシステムの応用
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市場競争がマシンビジョン開発を促進
現代の産業オートメーション生産においては、電子組立ラインのための部品の自動位置決め、飲料クロージャの印刷品質検査、バーコードおよび製品包装上の文字認識のような、様々な検査、測定および部品識別の用途が関係している。 この種の用途の共通の特徴は、連続的な大量生産および外観の高品質である。 通常、高い再現性とインテリジェンスを備えたこの種の作業は、手動による検査によってのみ実行できます。 工場に追加されているいくつかの工場の近代的な組み立てラインの後ろで何百人もの検査作業員がこのプロセスを実行するのをよく見かけます。 莫大な人件費と管理コストと同時に、100％の検査合格率（すなわち、「不良ゼロ」）はまだ保証されていません。 そして、企業間の今日の競争は、明らかに欠陥の0.1％を許可していません。
この頃、人々はコンピュータの迅速性、信頼性、そして結果の再現性を、人間の視覚の非常に知的で抽象的な能力と組み合わせて考え始め、その結果マシンビジョンの概念が生まれました。 マシンビジョンは、自動化、客観性、非接触、そして高精度を特徴としています。 一般的な画像処理システムと比較して、マシンビジョンは正確性とスピード、そして工業分野の環境における信頼性を重視しています。 マシンビジョンは、量産工程での測定、検査、識別に適しています。例えば、部品の組立ての完全性、組立ての寸法精度、部品の加工精度、位置と角度の測定、部品の識別、文字認識などです。高速配置機械上の電子部品の迅速な位置決め、製造、食品、飲料、薬品など。 ピン数の検査 ＩＣの表面に印刷された文字の識別。 カプセル製造におけるカプセル壁の厚さと外観欠陥の検査。 ベアリング製造におけるボールの数と損傷の検査 食品包装の製造日の識別 ラベルの配置の検査 現在、世界における視覚システムの応用は目覚しいものがあります。 1998年の市場規模は46億ドルでした。 中国では、工業用ビジョンシステムはまだコンセプト導入期にあります。 さまざまな業界の大手企業が生産自動化の問題を解決し始めています。 視覚測定の自動化に注意を向けてください。
マシンビジョンシステムの構成と分類
マシンビジョンとは、人間の目の代わりに機械を使って測定や判断をすることです。 マシンビジョンシステムは、取り込まれたターゲットをマシンビジョン製品（COMSとCCDに分割された画像キャプチャデバイス）を介して画像信号に変換し、それを専用の画像処理システムに送信して、ピクセル分布に従って情報に変換します。明るさ、色など。 デジタル信号 画像システムは、ターゲットの特徴を抽出するためにこれらの信号にさまざまな操作を実行し、次に他の結果に従ってフィールド内のデバイスの動作を制御します。
マシンビジョンシステムは、柔軟性と自動化の向上を特徴としています。 手作業に適していない、または人工視覚が要件を満たすのが難しい場合のある危険な作業環境では、人工視覚の代わりにマシンビジョンがよく使用されます。 同時に、大規模な工業生産プロセスでは、製品の品質は人工視覚によって検査され、精度は高くありません。 マシンビジョン検査法は生産効率と生産の自動化度を大いに改善することができる。 また、マシンビジョンは情報の統合を達成するのは簡単です、コンピュータの統合を達成するための基本的な技術です。
典型的な産業用マシンビジョンアプリケーションシステムには、光源、レンズ、CCDカメラ、画像処理ユニット（または画像キャプチャカード）、画像処理ソフトウェア、モニタ、通信（入出力ユニット）などが含まれます。ワークフローは次のとおりです。まず、カメラは測定対象の画像信号を取得し、それを専用の画像処理システムへのA / D変換によってデジタル信号に変換し、以下のような情報に従って対象の特性を抽出するための様々な操作を実行する。そして、予め設定された基準に従って判定結果を出力し、駆動アクチュエータを制御して対応する処理を行う。 マシンビジョンは、デジタル画像処理技術、機械工学技術、制御技術、光源照明技術、光学イメージング技術、センサー技術、アナログおよびデジタルビデオ技術、コンピューターハードウェアおよびソフトウェア技術、ヒューマンマシンインターフェース技術を含む包括的な技術です。 マシンビジョンは実用性を重視し、工業用地の過酷な環境への適応性を要求し、合理的なコストパフォーマンス、普遍的な工業用インタフェース、高い耐故障性と安全性を持ち、そして強い汎用性と携帯性を持つ リアルタイム、高速かつ高精度が要求されます。
つまり、マシンビジョンシステムを適用することで、検査コストを大幅に削減し、製品品質を向上させ、生産と効率をスピードアップすることができます。 高精度の非接触測定ソリューションとして、ビジョンシステムには光学および画像処理アルゴリズムが含まれています。これらのアルゴリズムは、それ自体が非常に特殊な製品です。 全体の測定制御システムにおいて、位置補正および送り制御はしばしば運動制御システムと連動して行われる。 さらに、生産ラインが複数のプロセスを同時に継続的に検出する場合、ビジョンシステムには分散ネットワーキング機能が必要です。 マシンビジョンとモーションコントロール、ネットワーク通信、およびその他の高度なテクノロジの組み合わせによって、産業オートメーション生産の面が変わりつつあります。