视觉传感技术在跟踪和跟踪中的应用

视觉传感器是工业制造过程的关键组成部分，通过在故障部件离开生产线之前检测故障部件，有助于优化生产率和提高产品质量。视觉传感器在复杂的视觉检查中查看、分析和解释数据，包括零件验证、测量、测量、定位、缺陷检测和分类。视觉传感在食品制造过程中尤为重要，它提供跟踪、追踪和检查功能，以跟踪产品从最初的开发到最终的包装结果。

视觉传感(或电子成像)为制造商提供从机床和机器人到产品质量和检验的多个过程的控制。从确定产品功能和性能范围的摄像头，以及用于将传感器与机器控制接口的控制系统开始，视觉传感器允许用户设置产品特定参数以进行检查。检测过程包括三个步骤:相机获取零件的图像;接下来，处理器分析图像;最后，它决定检查是否通过，并将结果报告给生产线。

视觉传感器是一种卓越的制造检测工具，因为它们具有无与伦比的处理高速装配线的能力，使传感器能够100%准确地检查产品。这与人类的检测能力相比，人类的检测能力最多只有80%的准确率。此外，视觉传感器能够对物体(相同或不同)进行同时、重复、多次和一致的检查，为复杂的检测需求提供可靠的结果。凭借其用户友好，易于安装的应用程序，增强的功能，以及与操作设备的可靠通信，今天的视觉传感器提供了几乎通用的视觉解决方案，为制造商提供具有成本效益，强大和可控的视觉功能。

超越存在检测

视觉传感器是使用和解释光(或无光)来控制机器和产品检测过程的检测工具。与传统光电传感器简单的存在检测操作不同，视觉传感器还可以分析物体特征的颜色、形状、大小或位置。视觉传感器不依赖于物体来触发检测，而是使用专用光来照亮和捕获整个图像，以获得完整的视觉反馈。单个视觉传感器可以检测物体上的多个点，减少了设备需求，同时获得了更大的范围。视觉传感器“看到”一个区域，并感知指定区域内成千上万个不同的点(或像素)。此外，用户可以改变传感器的镜头，使视野更小或更大，以获得准确的细节，甚至在微观水平，如果需要的话。在图像捕获后，视觉传感器提供具有增强通信能力的二进制输出，允许用户串行或通过计算机协议(如以太网)发送有关物体部件或特征的大量数据。这使得数据能够传递到整个制造企业。

例如，在食品制造过程中，视觉传感器可以通过读取二维数据矩阵条形码或匹配标签上的图案来验证食品包装上的标签是否正确。这不仅可以防止错误的纸箱或包装添加到产品中，还可以在整个制造过程中有效地跟踪和跟踪产品。此外，视觉传感器可以验证日期和批号是否清晰地打印，确保在召回发生时能够轻松识别正确的产品范围。

加强沟通

大多数视觉传感器都有多种通信方法与控制系统接口，从简单的离散I/O到串行通信再到以太网。离散I/O用于系统中需要更高速度或简单控制的部分，例如触发或通过-失败输出。串行和以太网通信用于数据传输和系统信息，包括模式名称、通过/失败计数和程序选择。当需要高速通信时，例如导出图像时，以太网是主要的方法。

以太网连接在制造过程中提供了易于配置和网络功能。随着以太网标准工业协议的出现，视觉传感器能够通过最少的命令编程将输入和输出数据直接交换到plc, hmi或替代工厂设备，从而使操作员能够快速轻松地检索数据。例如，用户可以直接从工厂设备访问有价值的检测数据，如检测时间、合格/不合格状态、系统错误、触发(或误触发)、就绪信号和其他检测数据。此外，用于身份验证的数据可以远程访问和更新，包括最新的模式变化，提供对生产的无与伦比的控制。在条形码应用中，以太网通信还允许将参考条形码值自动上传到传感器中。

改善检验

最近的进步提高了视觉传感器的易用性。触摸屏功能和检测算法的进步使得复杂的传感器摆脱了PC的束缚，不再需要电缆。例如，一些视觉传感器的功能检查工具，如匹配、瑕疵、排序和条形码读取，功能强大，但配置简单。安装和配置更容易使用菜单驱动的工具，引导用户通过选择特定的检查指定为每个产品。这允许工厂技术人员配置检查步骤，以便在多个产品之间进行分类，而无需将笔记本电脑带到生产线。有了一些先进的视觉传感器，一次可以存储多达100个检查，在高速装配线和快速产品转换上工作很简单。配置和测试可以使用传感器模拟器远程完成，允许离线更新和修改，缩短实际生产设备的设置时间。

视觉传感器现在提供远程监控的可能性，将传感器和单独的触摸屏配对，以支持难以监控区域的检查能力。一旦安装了视觉传感器，用户就可以操作远程功能来配置、监控和更新所有视觉传感器的检查要求，为产品检查提供了新的全面性。

对于食品制造和其他冲洗环境，视觉传感器可以提供IP67等级或更高等级的塑料或不锈钢外壳，以适应恶劣的条件。

领域的应用

视觉传感器可以在食品包装和分销应用中执行专门的功能，从读取纸箱上的条形码到验证包装标签。例如，许多食品操作要求在包装上显示日期/批号。为了验证每个包装上都印有该信息，视觉传感器可以使用匹配检查功能，该功能可以捕获日期/批号的图像。当检查运行时，如果传感器检测到没有代码的包，传感器将向控制系统发送失败输出，该输出告诉生产线拒绝该项目。这确保了在召回发生时，正确的产品范围很容易被识别。

追踪功能对于确保产品的真实性也至关重要。例如，视觉传感器可以通过条形码读数有效地检查和鉴定酒瓶。视觉传感器首先读取2D数据矩阵代码，通常打印在瓶子的标签上。然后，扫描的信息要么由视觉传感器的内部数据比较工具检查，要么从外部发送到远程安全数据库。如果条形码被错误地应用于该产品，系统无法识别，或表明可能是假冒产品，则该产品将被拒绝并隔离以进行调查。具有2D Datamatrix条码读取能力的视觉传感器通常用于读取和验证2D Datamatrix条码，以跟踪和跟踪制造过程中的产品和整个分销基础设施。

随着视觉传感技术的不断发展，制造过程将显著提高防错和生产力，创造出不仅具有最高质量，而且满足最关键行业期望的产品。

Mark Lampert和Steve Wong是Banner Engineering的业务开发经理。

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