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机器视觉控制器的技术

机器视觉控制器是用于数据处理和结果输出的分析单元。由于采用了坚固耐用且无风扇的外壳,因此可用于各种工业环境。 

什么是机器视觉控制器?

机器视觉控制器是用于严苛和工业环境的计算机。与传统的办公计算机相比,机器视觉控制器的特点在于出色的长期可用性、故障安全连续运行模式、更高的 IP 防护等级、面对振动、灰尘的稳健性以及扩展的工作温度范围。例如可用于汽车、金属、物流、食品、制药或能源等不同行业的生产设备中。



机器视觉控制器与智能设备之间的区别

机器视觉控制器

  • 适用于需要多个摄像头或轮廓传感器进行分析的应用

  • 通过更出色的运算能力缩短处理时间

  • 在控制器上进行图像和轮廓分析

  • 适用于极高分辨率的检测任务 


智能设备

  • 适用于仅需一个摄像头或轮廓传感器进行分析的应用

  • 利用摄像头或轮廓传感器上的预装软件进行图像和轮廓分析

  • 通过集成接口输出结果

  • 无需额外的机器视觉控制器





 

机器视觉控制器的结构和组件

CPU(处理器)

CPU 是机器视觉控制器的核心,并确保运算能力。根据不同应用选择合适的处理器。wenglor 的机器视觉控制器配备了性能强大的 i7 处理器。

主板

主板上装有用于运行工业 PC 所需的全部组件。其中包括处理器、运行内存、大容量内存、芯片组、图形显示以及接口模块和其他基本组件。

运行内存(RAM 和硬盘)

运行内存也称为 RAM(Random Access Memory,即随机访问存储器),用于存储处理器进行快速和短期处理所需的数据。随机访问存储器可以与内燃机排量进行对比:空间足够的随机访问存储器可以使处理器发挥其全部性能。

接口

控制器具有一些接口,以便与摄像机和其他设备进行通信,其中包括: 
  • RTE 
    • PROFINET
    • Ethernet IP
    • EtherCAT
  • Ethernet TCP/IP
  • UDP
  • 数字 I/O
  • SFTP

冷却系统

许多工业 PC 安装在高温区域,例如铸造车间。出于这一原因,冷却系统必须高效,以便控制温度。其中需要区分被动式和主动式冷却。 

显卡

根据不同应用,可能需要在机器视觉控制器中安装显卡。在数据的处理和显示方面,工业 PC 中的显卡发挥着重要作用。 

接口的差异

Ethernet TCP/IP

以太网 TCP/IP 指的是“Transmission Control Protocol/Internet Protocol”,即传输控制协议 / 互联网协议,是一种数据传输协议,用于为已分解成数据包的数据可靠寻址,并将其传输至已连接网络的参与设备。确保每个数据包的传输。如果情况并非如此,则重新发送。 

UDP

UDP(User Datagram Protocol,即用户数据报协议)是一种网络协议,允许在不建立连接的情况下,在基于 IP 的计算机网络中传输数据。不建立连接意味着在发送器和接收器之间发送数据时不相互验证身份。对于 UDP,速度占据优先地位。 

SFTP

SFTP(Secure File Transfer Protocol,即安全文件传输协议)是一种针对基于 IP 的网络的文件传输协议,用于以加密的方式传输数据。通常会从客户端向服务器上传数据,然后从服务器下载到客户端。 

DIO(数字输入 / 输出端)

DIO(Digital Input/Output,即数字输入 / 输出端)将来自传感器或摄像头等装置的数字信号高效且直接传输至其他控制器 (PLC)。例如通过数字输入端触发图像拍摄的脉冲序列。同时可通过数字输出端触发照明。 

RTE(实时以太网)

RTE(Real-Time Ethernet,即实时以太网)是一种基于 IP 协议的实时以太网环境,其主要用于将分布式外围设备连接至控制器的自动化技术。其中主要包括 PROFINET、以太网 IP、EtherCAT。在工厂自动化中,实时指的是个位数毫秒范围内的循环时间。

灵活使用机器视觉控制器

机器视觉控制器是图像处理系统的组成部分。除了机器视觉控制器之外,一套完整的图像处理系统还包括由 wenglor 提供的以下组件:

如何通过控制器分析机器视觉照相机?

数据采集:通过摄像头拍摄图像 
数据处理:通过软件分析图像拍摄
数据传输:通过接口将结果传输至上级控制器

机器视觉控制器的应用范围

带机器视觉照相机的机器视觉控制器

在汽车行业加工发动机时,必须在每条生产线的末端进行目视的全自动“下线”质量检查。如此可以防止不合格发动机下线。



 
灌装不同类型的软奶酪时,必须确保每个包装上都放有正确的封盖和徽标。由于每天多次更换品种,因此不允许混淆封盖和奶酪。


 

在汽车行业中,当同时具有多个型号不同的车门时必须目视检查轿车内门的各个组件(例如车窗升降器或扶手)的质量。为此,安装了一个由多个摄像头、物镜、照明系统和控制单元组成的视觉系统。 

机器视觉控制器,带 2D/3D 轮廓传感器

在加工带有巧克力糖皮的烘焙食品时,必须确定糕点的准确高度和宽度,以进行质量控制。为此在输送段上方安装有一个测量范围大的 2D/3D 轮廓传感器,如此可以测量整个幅宽范围的所有饼干,精度达到微米级。




 
加工按压镶木地板时,在整个工作过程中必须持续保证地板几何形状的质量。按压边缘配合精度越高,质量就越高。然而,随着时间的推移,所用铣刀会磨损,从而造成废品。



 
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