視覺傳感器：小智慧，大用途

目視檢測(cè)在生產(chǎn)和生活中都是非常重要的，但是長(zhǎng)期觀察并且保證準(zhǔn)確無誤對(duì)人的視力而言是非常具有挑戰(zhàn)性的，讓復(fù)雜的視覺系統(tǒng)長(zhǎng)期工作肯定會(huì)讓人不堪重負(fù)。然而，目視檢測(cè)是自動(dòng)化質(zhì)量控制過程中的一種強(qiáng)大工具，以前在許多情況下，人們采用昂貴、復(fù)雜的機(jī)器視覺系統(tǒng)或多個(gè)光電傳感器代替人眼進(jìn)行檢查，現(xiàn)在人們有了更好的選擇，經(jīng)濟(jì)實(shí)用且功能強(qiáng)大的視覺傳感器就可以勝任了。

視覺傳感器對(duì)于剛開始采用視覺檢測(cè)技術(shù)的用戶來說是一個(gè)特別好的選擇，它擁有相對(duì)簡(jiǎn)單的檢查應(yīng)用程序，并且正在不斷優(yōu)化為一種更加直觀、易于實(shí)現(xiàn)、停機(jī)時(shí)間更少的解決方案。

視覺傳感器

視覺傳感器是一個(gè)獨(dú)立的設(shè)備，在一個(gè)緊湊的單元中包括視覺照明、鏡頭和相機(jī)等。視覺傳感器具有多種鏡頭和照明選項(xiàng)，可以通過一個(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)備與各種應(yīng)用相匹配。

視覺傳感器的主要優(yōu)點(diǎn)包括：

1.節(jié)省時(shí)間及成本

視覺傳感器一般比智能相機(jī)體積更小，成本更低，使用更簡(jiǎn)單，這使得視覺傳感器成為了目前最簡(jiǎn)單的快速啟動(dòng)及運(yùn)行的視覺解決方案之一。實(shí)際上，對(duì)視覺傳感器的操作培訓(xùn)可能只需要半小時(shí)，并且不需要先前的視覺檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)。此外，使用者還可以在幾分鐘內(nèi)對(duì)搭配面板顯示器的視覺傳感器進(jìn)行快速設(shè)置，其不需要PC進(jìn)行編程。帶有集成照明的設(shè)備會(huì)進(jìn)一步簡(jiǎn)化基本視覺檢查設(shè)置步驟，而且不需要再攜帶額外的設(shè)備。

2.使用較少的設(shè)備檢查多種情況

視覺傳感器可用于許多簡(jiǎn)單的驗(yàn)證和檢查應(yīng)用。由于視覺傳感器捕獲的是整個(gè)圖像，而不是單個(gè)點(diǎn)，因此單個(gè)視覺傳感器通常可以替換多個(gè)光電傳感器，并同時(shí)驗(yàn)證多個(gè)不同條件。

3.用一個(gè)模型滿足各種應(yīng)用需求

允許更換鏡頭的視覺傳感器使得用戶可以靈活地滿足不斷變化的應(yīng)用要求。例如，不同的鏡頭可以使用戶根據(jù)具體需求調(diào)整傳感器的視野或工作距離。可更換鏡頭可讓使用者在一臺(tái)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化操作，并根據(jù)應(yīng)用要求更換鏡頭，從而簡(jiǎn)化了庫存需求，并節(jié)省了成本。

4.與彩色燈光形成對(duì)比

許多視覺傳感器還可以讓用戶從各種彩色照明中進(jìn)行選擇，以幫助在應(yīng)用中創(chuàng)建更好的對(duì)比度。不同顏色的燈可以使灰度（單色）相機(jī)的特征更亮或更暗。例如，可以使用紅燈使圖像中的紅色物體看起來更亮，或使用綠燈（與色輪上的紅色相反）使紅色細(xì)節(jié)突出。這使傳感器更容易識(shí)別一些缺失或不準(zhǔn)確的細(xì)節(jié)部分。

5.驗(yàn)證形狀、圖案和顏色等

視覺傳感器可以是單色（黑色和白色）或彩色模式。單色視覺傳感器通常可用于驗(yàn)證物體是否存在，及其形狀、大小等。彩色成像儀看到的則是可用于檢查的真實(shí)的色彩，其中顏色是判斷產(chǎn)品合格與否的唯一區(qū)別。例如，彩色視覺傳感器可用于確定汽車工業(yè)中的裝飾顏色，或驗(yàn)證消費(fèi)包裝商品中的標(biāo)簽顏色等。

視覺傳感器用于驗(yàn)證金屬零部件上的穿孔

視覺傳感器的理想應(yīng)用

視覺傳感器最適合的應(yīng)用就是簡(jiǎn)單的質(zhì)量控制，包括存在/不存在驗(yàn)證、匹配度驗(yàn)證、標(biāo)簽檢查、驗(yàn)證物體的正確顏色或陰影等。

視覺傳感器可以輕松實(shí)現(xiàn)模式匹配檢查，因?yàn)樗恍枰?jiǎn)單地捕獲一個(gè)正確條件的圖像即可。當(dāng)傳感器檢測(cè)到不匹配的部件時(shí)，會(huì)向線路發(fā)送故障輸出，并將產(chǎn)品歸為不合格類。例如，視覺傳感器可用于驗(yàn)證產(chǎn)品上是否存在標(biāo)簽。另一個(gè)典型的應(yīng)用是完整的裝配驗(yàn)證。例如，視覺傳感器可用于驗(yàn)證完整的醫(yī)療包組件中是否包括了所有正確的組件。

利用視覺傳感器驗(yàn)證日期/批次代碼的存在與否

視覺傳感器的高級(jí)版本就是智能相機(jī)了，它通常需要PC進(jìn)行編程，但能提供一些額外的功能，如特征測(cè)量和缺陷分析等。如果您需要比視覺傳感器更多的功能，智能相機(jī)是一種更加理想的選擇，但仍需要結(jié)合一些其他多功能設(shè)備以實(shí)現(xiàn)一些專門的解決方案。這時(shí)候更推薦使用具有直觀軟件界面的相機(jī)，這些軟件可以處理復(fù)雜的檢查，同時(shí)對(duì)于用戶而言也是便于使用的。

對(duì)于選擇視覺傳感器方案的4個(gè)問題

選擇視覺傳感器時(shí)，務(wù)必確保它是適用于您的應(yīng)用的。以下問題可幫助您在做出決定之前評(píng)估您的應(yīng)用要求：

應(yīng)用需要的速度是多少？

重要的是驗(yàn)證視覺解決方案是否適合您的應(yīng)用速度。需要檢查的條件越多，檢查所需的時(shí)間就越長(zhǎng)。

從物體到傳感器的距離是多少？

視覺傳感器通常應(yīng)安裝在離目標(biāo)不到12英寸的位置。對(duì)于更遠(yuǎn)的距離，可能需要更高配置的系統(tǒng)。

正在檢查的是什么尺寸的物體？

您需要確保物體適合視覺傳感器的觀察窗口。請(qǐng)注意的是，與更昂貴的視覺解決方案相比，視覺傳感器的視野較為有限。因此，視覺傳感器最適用于小零件或零件數(shù)量較少的組件。如果需要更廣闊的視野，智能相機(jī)可能是更好的選擇，它可以提供更多功能，同時(shí)仍然易于調(diào)試和使用。

您在觀察什么？

這是許多人在開始進(jìn)行視覺檢測(cè)時(shí)經(jīng)常遇到的問題。您知道正在尋找一個(gè)“好”的條件，但什么算得上“好”呢？您的真實(shí)的合格/不合格的依據(jù)是什么？為此，您需要評(píng)估對(duì)不完美零件的公差。一種方法是找到“最差”部分和“最好”部分，并在頻譜的兩端設(shè)置傳感器的容差。設(shè)置公差對(duì)于任何視覺應(yīng)用都是必不可少的，并且有助于確保您不會(huì)浪費(fèi)零件和材料。

在回答完這些問題之后，下一步就是嘗試尋找解決方案。每個(gè)視覺應(yīng)用程序都是獨(dú)一無二的，最好在實(shí)際應(yīng)用條件下對(duì)設(shè)備進(jìn)行試用，以確保它適用于您的特定應(yīng)用。

最后，與一家也提供智能相機(jī)的制造商合作也是一種不錯(cuò)的選擇，這樣在需要時(shí)可以更容易對(duì)設(shè)備進(jìn)行升級(jí)。

譯自：qualitymag

譯者：Vince

來源：“無損檢測(cè)NDT”微信公眾號(hào)