欧姆龙 视觉传感器

OMRONVisualInspectionSystem 什么是视觉检查系统 的手段F10 F150 F160 F250系统大的分类 通用和专用 PC base AOI VT WIN 工业自动化的 QC 注 视觉检查的原理 CCD 通过CCD 电荷偶合器件 以画素为单位将光信号转换成电信号 灰度 从黑到白 每个画素 pixel 把所受光强分成0 255共256度灰度等级 二值化 根据设置 将画像处理成黑白两色 微处理器对应0和1两值 OMRON视觉检测器发展史 3Z4SP BASIC语言编程 专用于激光定位 F200 F300 已停产 F350 高性能 软件专用 用途广 F150 高性价比 F10 三品专用 F250 高速版 F381 简化版 F160 高速版 F180 WINDOWS版 performance F150 F160 F250 F10 Flowmenu SettingMenu F400 Easyvision Price F210 OMRON视觉产品系列定位 产品理念 EasysettingEasyoperation LowcostCompactsize Performanceequaltoupperclass 易用性 经济性 高性能 基本概念 精度 所拍摄物体的大小 mm 484画素 pixel mm pixel速度 根据所做设置 测量模式和测量区域 所须时间不同 一般100ms左右 F160的速度更快 照明 通过外加照明 得到均匀 稳定的画像 作为后面处理的基础 基本配备 画素 满屏512 484个画素 1 3英吋画像前处理 平滑处理 边缘加强 边缘抽出 背景删除电子快门 1 100 1 500 1 2000 1 10000可选 F160选择更多 可更快 位置修正 可进行X Y方向和角度的补正RS232通讯 所有测量数据都能在计算机上保存 所做设置通过RS232口都能在计算机上保存存储 内部闪存能记录16种工件的设置情况 每个工件可做 6项测量 每个工件根据测量值的数值运算可对应16项输出 测量模式 二值化重心和面积二值化重心和角度缺陷检查 方形 圆形 圆弧和直线 灰度搜索 同标准件的相似度高精度搜索 以1 4画素为单位做搜索边的位置边的间隙 宽度 以F150为例 视觉传感器能胜任的工作 尺寸检测 外形尺寸 脚的宽度表面缺陷检查 污点 缺陷 异形检查文字 标志识别 生产日期 产品标志产品分类 标准匹配检查 所有原先需要人工眼睛检查的工作以及 OMRON的优势 O社产品的测量模式 多于对手 画面处理 照明 位置补正功能更强 方法更多处理速度网络 视觉检测系统技术资料 A 每一个黑点为一个画素PIXEL 512 484 灰階 0 255 二值化 黑0 白1 浓淡比较 二值化 演算判定 基准值 手持书写器 同步信号 物件 PLC可编程控制器 视觉系统的基本构成 照明 摄影机 镜头 计测项目 原画像 摄影机所获得未经处理的画像 灰阶浓淡处理 灰阶处理 灰阶浓淡影象 浓淡搜寻高精度搜寻伤痕及污损检出 圆弧 长方形 圆周 直线 浓淡边缘位置检出 边缘的数量浓度平均检出相对位置检出 2值化处理 2值化影象 2值化重心位置及2值化面积 重心 面积 2值化重心位置及主轴角角度 重心 面积 主轴角 画素 坐标 分解能 画面左上原点 0 0 X坐标 Y坐标 画素 511 483 画面右下 画素 pix pixel 分解能 被取得的画面中可以表现的最细微部分 分解能 Y方向视野 mm Y方向画素数 484pix mm pix 相机坐标 左手系 0 0 Y軸 X軸 实际坐标 右手系 0 0 Y軸 X軸 2值化 F150在2值化处理中只计算白色色素 亮度 暗 亮 255 0 128 白 黑 下限值 上限值 黑 白 反转 中间调的抽出 LUT 255 160 80 0 黑 白 黑 亮度 亮 暗 下限值 上限值 GravityandArea二值化重心及面积 1 在F150的二值化处理时 只计算白色画素部分的面积 2 所谓重心位置指的是白色画素的逻辑中心点位置 包含坐标 重心位置 X Y 原理 判断依据 1 凡面积的变异量或面积的大小超出用户所指定的上下限时 即出现NG的信号 2 凡待测工件因移动或形状变异导致重心位置偏离所设定之允许偏移量时 即出现NG的信号 Area 17289 000GravityX 310 GravityY 280 GravityandAxis二值重心及主轴角 重心位置 通过重心最长的线 主轴角 X軸 夾角 主軸角 轴线 穿越白色画素物体并通过重心的线称为轴线 主轴线 所有轴线中最长的一条 或多条 对称图形可能拥有一条以上的主轴线 线称为主轴线 轴角 轴线延伸后与X轴交叉所产生自X轴作顺时针旋转与轴线间的夹角称为轴角 主轴角 主轴线与X轴在顺时针方向的夹角被成为主轴角 注意 对称形状之待测工件应尽量避免使用主轴角作为判断的条件 以免误判 判断依据 重心位置及主轴角的角度或角度变异量 Graysearch浓淡搜寻 何谓浓淡搜寻 GRAYSEARCH 將所取得之原画像不作2值化处理 直接以灰的浓淡画像來作影像的处理 何谓搜寻 SEARCH 先將良品的影像作登录 标准模型 再將入力影像 待測品 与良品影像 标准模型 作比较 寻找其中相似的部分 相似的程度以 相关值 0 100 表示 得到待測品的 位置坐标 X Y 使用方法 利用 相关值 可以用來检查待測品的外观 包含伤痕 残料 破損 污迹 变形 异种混入等均可檢出 而 位置坐标 的获得 可以用於位置修正的使用 搜寻范围 SEARCHREGION 限制搜寻范围 如此可以縮短处理的时间並提高搜寻的正确性 速度参数设定的影响 速度的設定可以自Low 1 2 3 至High 浓淡搜寻与高精度搜寻的关联 高精度搜寻 位置坐标可以精确到次画素 Subpixel 精度约为1 4至1 10画素 pixel 減少搜寻到错误位置的机会 相关值的判定精确化 处理的时间变慢 Low High 搜寻的正确性 处理时间 良好误搜寻少抗倾斜能力強 较慢 较差搜寻不到的机会多 较快 固定范围内伤痕及污损检出 10畫素 傷痕 檢查領域 外緣檢查應用 平均灰度 欠陷部分 1 Elementsize 每次比对的方块大小 方块愈小比对的次數愈多 精确度愈高但速度愈慢 2 Comparepitch 設定方块比对移動的间隔 可設定1至6 数字愈小愈精細但速度愈慢 3 Defect欠陷度 0至255可設定4 DensityMax Min 灰階密度最高255 最低0 5 Avg Density 平均灰度检查 在指定范围内測定平均灰階 可以观察微小的灰度变化 尤其可用于检查照明的照度狀況 平均灰度240平均灰度65 平均灰度23 浓淡边缘的测定 利用下述程序 來找寻浓淡的变异 藉以检测出物件的数量 宽度与间距 间距 宽度 脚的数量 边缘 检测区域 边缘基准的设定 1 边缘计测的机能只计测位於检测范围内的浓淡变化2 所谓检测区域內的浓淡变化 是指检测区域內的最高浓度设定为100 最低浓度设定为0 3 利用edgelevel的设定去作边缘位置的检出 4 而noiselevel杂讯去除水准的設定 則是可以设定浓淡的变异量如在杂讯去除水准之內則忽略 位置偏移的修正 摄影机取得的影像與原先所設定的計測領域間的位置關係有偏差量產生時 便需要執行位置偏移的修正 登錄位置修正的領域 先計算出基準位置與現在位置間的偏移量 再作計測領域的修正 最後才執行所指定的計測動作 進行計測 Through 物件實際的位置 的場合 調整 Freeze 軟體調整後 的場合 2領域間相對角度 相對角度 2個模型 2個領域 間連結線的角度 自X軸方向向Y軸方向為正向的360度範圍皆可表示 濃淡搜尋連結2個模型的中心位置最常被使用於位置偏移量修正的功能之中 2值重心面積將所指定的2領域中白畫素部分的重心位置連結起來主要用於作位置決定或必需得到角度資料時使用 即使在領域0使用濃淡搜尋 而領域1使用2值重心面積計測的情況下 濃淡搜尋與2值重心面積計測同時存在時 仍能精確的求出2領域間的相對角度 領域0 領域1 相對角度 中間點座標 X Y 鏡頭的選擇 鏡頭的選擇 鏡頭的選擇 攝影機架設距離 與待測物間距離 鏡頭延伸管 鏡頭 附光圈及景深調整 待測物件 背景物 光圈調整的效果 光圈打開 光圈關閉 鏡頭入光量 對抗外亂光能力 景深範圍 增加 變亮 減少 變暗 抗外亂能力弱抗外亂能力強 景深範圍狹小 較淺 景深範圍廣 較深 視覺系統的照明技巧 透過照明 半透明擴散板 此種照明特別適用於輪郭檢查影像對比度高需要整面式的照明光源 斜光照明 適用於表面有光擇的待測物件屬於直接反射光或擴散反射光的應用 環狀照明 適用於無光澤表面的待測物件可以得到較均勻的照明效果 間接照明1 透過光 半透明擴散板 半透明擴散板 適用於金屬表面的照明 間接照明2 反射光 擴散反射板 擴散反射板 適用於金屬表面的照明 反射板的應用 同軸落射照明 半透鏡 特別適用於孔內部的照明 覆蓋式照明連微小的傷痕也可輕易檢出 增加物件的受光量 光的顏色為紅色與綠色的組合 從正上方照射的話 微小的傷痕很難檢出物件受光量不足 適應多種待測物的照明系統 視覺系統的照明技巧 下視圖 2 4 3 5 7 8 6 1 個獨立的發光區塊可以個別做 階段的光量設定 優點 使用1台機器就可以試從各個角度照射的情況 可以短縮照明設定的時間 因為使用覆蓋式照明 可以減少外亂光的影響 提高設定的再現性 紅色光與綠色光混合使用 只用紅色光源無法檢出時使用紅色與白色的光可以增加對比度 照明的對比度可以藉由控制器調整 品種改變時 照明的設定也可以跟著改變 照明的設定也會儲存在SCENEDATA中照明設定的再現性高對比的調整數字化 再現性高 不用接觸到照明燈也能完成設定 計測處理的流程 TRIG STEP 影像取得 計測判定處理 出力 TRIG 快門曝光 攝影機取像 位置修正計測 設定項目計測 後處理 計測時間 判定結果出力 計測處理 處理時間變動要因 攝影機取像時 快門時間 位置修正時 位置修正的有無 修正方法 領域數 領域的尺寸 設定項目計測時 處理方式 2值 濃淡 計測領域的個數 其他 Through表示 Freeze表示 2值處理的場合主軸角的有無領域的面積 濃淡搜尋的場合標準模型的尺寸速度參數的設定搜尋領域的大小搜尋間關連數量 红 绿 黄白 红 绿 蓝 青红 蓝 品红白 绿 红 蓝 品红绿 蓝 青白 蓝 红 绿 黄红 蓝 绿 白白 蓝 红 绿 黑 颜色的混合及加减 G B R 镜头 和镜头 的画像合成后 可以对一个画面一次检查 纵合成 镜头 镜头 纵合成画像 横合成 方式 镜头 镜头 横合成画像 横合成 方式 镜头 镜头 横合成画像 画像合成机能 OMRONVISIONCOMPOSER 更简单易用的F150WINDOWS版 DataControlSoftware 可自由备份各种数据 SYSTEM SCENE OUTPUT SCENES名称 即工件名 可自由编辑 DataControlSoftware 系统数据可在PC上进行编辑 加视频采集卡 可观察图象 F210总体特点 简单易用的客户定制功能 software 硬件与F160相同 与F250相同的流程图编程 客户可以适用与BASIC语言类似的宏功能对特殊功能进行定制 F210的两大特色 控制器 软件包 F 処理項目 MICRO機能 检测项目可自由组合 可以以逻辑语言的方式对检测顺序进行排列 利用MICRO功能可轻松进行客户定制 各種Micro texteditor方式 予 控制器 作成 FLOWMENU 追加 側 作成 Micro 控制器 MICRO机能 FLOWMENU 商品形態 FLOWMENU MICRO机能构成的概念图 软件 応 共通 選択 活用 可能 事業部 視覚戦略 FLOWMENU MICRO機能 計測処理項目 組合 HMI 入出力I F機能 驱动 計測処理項目 画像処理 画像処理 画像処理 画像処理 相机 相机 相机 MICRO应用 装置 連携 操作性向上等 性 向上 软件P F 活用 应用 構造化PF 出力側 出力側 出力側 硬件 应用实例 1 3 2 CHIPMOUNT 利用视觉检测工件的 X Y 问题点 贴片位置需补正 品种较多 品种不同 检测方法也应不同 対象部品 检测画面 号条件判定CHIP是否有 値面積計測 利用 無 位置計測 号条件用于检测两个顶角的位置 X1 Y1 X2 Y2 濃淡SEARCH 利用 使用 X1 Y1 X2 Y2 的值计算CHIP的倾斜角度 値位置修正 値重心面積 濃淡SEARCH 濃淡SEARCH 演算 SCN 3216用 値位置修正 値重心面積 濃淡SEARCH 濃淡SEARCH 演算 SCN 1005用 如何利用FLOWMENU完成客户要求 値位置修正 値重心面積 濃淡SEARCH 濃淡SEARCH 演算 SCN0 0603用 数据输出格式 系统设定 所有SCN固定 品種切替 通过外部命令进行切换 画面変更 客户定制 可隐含不需要的菜单 希望锁定手持编程器 計測項目設定 在实际使用中 可以使用条件COPY的方法简化步骤 1005用 0 相机入力 1 値位置修正 2 値重心面積 3 DO判定出力 4 濃淡SEARCH 5 濃淡SEARCH 6 演算 7 上位 出力 3216用 0 相机入力 1 値位置修正 2 値重心面積 3 DO判定出力 4 濃淡SEARCH 5 濃淡SEARCH 6 演算 7 上位 出力 0603用 画面 変更 向 不要 表示禁止 可能 入力 必要 画面 飛 等 処理 不可 計測 設定例 0 相机入力 1 値位置修正 2 値重心面積 3 DO判定出力 4 濃淡SEARCH 5 濃淡SEARCH 6 演算 7 上位 出力 控制器内部 概念 可能 0 分岐入力1 相机入力2 値位置修正3 値重心面積4 DO判定出力5 濃淡SEARCH6 濃淡SEARCH7 演算8 上位 出力9 終了10 相机入力11 値位置修正12 値重心面積13 DO判定出力14 濃淡SEARCH15 濃淡SEARCH16 演算17 上位 出力18 終了 計測 設定例 1005用 0603用 個別 連結 切替 間 合 場合 有効 数据输出格式 可以在每次检测中进行更改 桁数 全体 変更 難 品種切替 使用DI分歧的方法在一个程序中完成不同品种的检测 FLOWMENU方式 画面 変更 向 入力 入力 必要 画面 表示 0 分岐入力1 相机入力2 値位置修正3 値重心面積4 DO判定出力5 濃淡SEARCH6 濃淡SEARCH7 演算8 上位 出力9 終了10 相机入力11 値位置修正12 値重心面積13 DO判定出力14 濃淡SEARCH15 濃淡SEARCH16 演算17 上位 出力18 終了 控制器上 計測 設定 1005用 0603用 出力 控制器内部 7 Micro1 8 Micro2 代表例 計測中 特定 入力 登録 表示 初期化 MCRINIT 入力検知時 処理 登録ONDIN 4 3 H10GOSUB DIN PROCRETURN 入力検知時 処理 DIN PROC SCNENEMBOXDST2 M2 S2 K2 REM 選択IFK2 0THENRETURN REM 押下時 終了IFK21THENGOTO SCNENE REM 押下時以外 ONS2GOSUB SCN LOAD SCN SAVE REM選択 GOTO SCNENE SCN LOADTOOLMENUSACLD REM RETURN SCN SAVETOOLMENUSCNSV REM RETURN 簡単 Micro 作成 表示 演算 操作系 入出力等 可能 Micro 計測結果 演算 Micro Micro 変更 出力 Micro Micro texteditor 作成 可能 Micro機能 FLOWMENU方式 代表例 計測中 特定 入力 登録 表示 初期化 MCRINIT 入力検知時 処理 登録ONDIN 4 3 H10GOSUB DIN PROCRETURN 入力検知時 処理 DIN PROC SCNENEMBOXDST2 M2 S2 K2 REM 選択IFK2 0THENRETURN REM 押下時 終了IFK21THENGOTO SCNENE REM 押下時以外 ONS2GOSUB SCN LOAD SCN SAVE REM選択 GOTO SCNENE SCN LOADTOOLMENUSACLD REM RETURN SCN SAVETOOLMENUSCNSV REM RETURN 具体的 商品構成 产品构成 控制器 软件 F250 UM 処理項目 Micro機能 普及機領域 F160 同 領域 手册 F250 UM3 F250 UM3 F210 C10 処理項目Micro機能 逆引 手册 首次使用者使 方 应用事例集 計測処理項目 Micro示范程序 Micro命令参考 部 将来拡張 web update方法 検討 使用可 使用可 依存 処理 処理項目 F250 UMV3 Micro 共通 F270用処理項目 F160用処理項目 処理項目 F250 UM F210产品构成 控制器 控制器 硬件与普及型机型相同 与F160对应的用户相同 視覚 普及機 領域 F210 C10 入力 出力 F160 同等相机入力 入出力IF I O RS232C 処理能力処理速度 与F160相同应用事例 F250 UM3 内涵 F210产品构成 软件 软件 F250 UM 软件 構成A 処理項目 应用 软件 B Micro機能 F250 UM3 F250 UM3 使用可 使用可 F210 一部使用 処理項目 F250 UM3F Micro機能 共通 F270用処理項目 F160用処理項目 処理項目 F250 UM 種 準備F250 UM3M Micro機能有 F250 UM3M Micro機能無 FLOWMENU 処理項目 F250 UM3M F250 UM3 F210 F250 F270共用 但 F210 使用不可 処理項目 F210产品构成 手册 手册 処理項目Micro機能 逆引 手册 支援 手册 強化 導入 全様理解促進 逆引 手册 事例 例示 客様 支援 処理項目 従来 应用 手册形態 Application1 烟草行业 整箱检查出厂 制丝 制烟 小包检查 条包装检查 缺支检查 小花检查 空头检查 自拉条检查 外观检查 图案检查 表面检查 产品分流 Application2 电子行业 部品 OKNG 无极性标记 NG 无产品标识 NG 上下颠倒 NG 倒伏 Application2 电子行业 IC CONFIDENTIAL 晶片小片化 Pelletizing 装配 Assemly 分类 Classification 包装 出货 Packing Shipping 老化 Burn in 测试 Test Functiontest Parametrictest 打标 外观检查 Mark Inspection ICprocessoutline 正反检查 位置确定 印字检查 封装边缘检查 管脚检查 编带方向检查 AMD HITACHI 华虹NEC 中芯 泰隆 Alphatec 先进 FUJITSU SAMSUNG 贝岭 Intel 华晶 新进 Notch检查 检查引线框方向及定位用的孔 视觉应用 引线框 视觉应用 IC印字及引脚 F150把印字作图案处理F160能识别自符 双列直插及表面帖装均能做平整性和共面性检查 视觉应用 IC包装 IC芯片的放置方向 正反出货前需要检查 Application3 药品包装 运用检查模式中的 边的间隙 测量区域内胶囊的个数 眼睛疲劳 次品漏检 真糟糕 或 运用检查模式中的 灰度搜索 检查产品种类 Application4 瓶的检查 各类玻璃瓶 PE瓶的瓶口和瓶身检查 背光 PLC 驱动器 视觉F150 Application 其他 精确测量距离 电视机玻壳锥加工控制系统间距检测 C200HSYSMAC Customer Root Toll ElectricParts TAIYOElectronics 通过RS232C串口输出PCB的定位孔的中心位置 F150 232C X Y Data Application 其他 CCD像机0 CCD像机1 一个触发信号就可以同时驱动两台像机取像 优点 一个触发信号可以同时检测一块PCB的两个定位孔 品排出的控制十分簡單 導入既存的生產線十分容易 双像机系统的总成因导入时间的缩短而节省许多 双镜头单元 显示器 易拉罐 此面上的油污检查 Applicati