机器视觉系统在注塑行业的应用

机器视觉通过采用非接触式的光学感知设备自动接收和解析真实场景的影像，以获取信息和（或）控制机器或工艺过程。基於人眼检测的疲劳性，秉承提升品质、降低成本的核心理念，机器视觉在成型产品上追求的理念是产品或过程零缺陷，保证成型模具的正常运行，防止模具损坏。此外，还可降低劳动力成本，减少人工，并进行过程控制SPC，实现安防、识别、机器引导等更多功能。

　　功能概述

　　机器视觉系统通过将光学感知设备接收的信息转化为图像信号，然而，专用图像处理对图像信号的像素值、颜色值、对比度、亮度等进行分析，进而转化为相应的数字信号值。设备根据所得到的信号值输出一定的检测结果，如轮廓、面积、尺寸、角度、位置等，再配合一定的机械辅助结构与控制系统，来完成特定的工作。机器视觉基本检测功能为：有/无判断、面积检测、方向检测、角度检测、尺寸检测、图形匹配、条码识别、字符识别、颜色识别等。

　　视觉系统可分为智能相机系统与PC式模块化视觉系统。智能相机基於产品特徵划分可归成三类。1）视觉传感器：低端智能相机，具有与智能相机同样的功能和灵活性，只是性能指标略低。2）智能相机：此类系统灵活性与可编程性较视觉传感器更高，有更多复杂的应用，但使用起来也更加繁复，价格较高。3）嵌入式视觉处理器：可接相机数量与类型不限於一个，拍摄范围更广泛，可处理更高端的场合，使用复杂程度最高。

　　PC式模块化视觉系统各个部件都相对独立，模块化的相互连接在一起。此类系统多为按照客户定制的客制化系统，使用场合更广阔，且应用数量也较多，处理能力也比较高，但是界面的友好程度相对智能相机来说比较难，且体积相对比较庞大。

　　配置

　　机器视觉系统基本配置包含：相机与镜头，决定拾取图像的清晰度；光源，作为辅助成像器件，对成像质量的好坏往往能起到至关重要的作用；图像处理系统，用来完成输入的图像数据的处理，然後通过一定的运算得出结果；机械辅助结构，用於架设相机、光源，以及一些特定的功能（上料、定位、下料等）；自动化控制系统，用於根据图像处理系统输出的结果而设定的控制方式系统。

　　在注塑行业的应用

　　产品检测方面，视觉系统可先采集标准产品，而後针对需检测的产品进行对比分析，确定是否合格，检测过程既可在产品注塑刚完成後进行，也可以单独检测。对模具的检测，现在市场上需求正在急剧扩大，注塑企业在千方百计提升效率的前提下，设备的正常运行，模具的安全使用是关键。基於对模具的保护，视觉系统以其独特的非接触式检测方式，在不影响正常生产的前提下，确保模具的正常使用，保证设备的正常运行。

　　下面以市场上比较成熟的一款视觉系统的模具保护器进行简单介绍。在注塑行业中，模具的好坏直接关系到生产的效益。在注塑机每次生产过程中，昂贵的模具都可能因为塑料残留或滑块错位而有损坏的危险，一旦发生损坏，生产人员要重新拆下模具并进行修理，这样既要花费高昂的修理费用，又影响企业的正常生产，由此，视觉龙科技开发了一款比较成熟的视觉检测产品，称为VDMM模具保护器（或VDMM模具监视器）。

　　模具保护器

　　VDMM模具保护器在一个完整的成型周期内对所关心的模具型腔面进行两次拍照，即一检和二检。通常，一检所选择的时机为模开刚刚完成，顶出动作还没有进行的时刻，这时的型腔多附有刚成型出的产品，即有品腔。这时拍照通常会检出所成型的产品是否不良，是否有残留在定模的产品。

　　二检所选择的时机一般为顶出回退到位（不使用机械手时）或机械手已到安全区域且顶出回退到位，在合模还没有动作之前。这时的模具型腔内不含有成型品，即无品腔，这时拍照会检出是否有未脱落的制品，还能帮助判断镶件、顶杆和滑块的位置或状态是否正常。

　　系统功能特点：近红外（NIR）光线和摄像头结合技术解决了工厂四周环境光线明暗产生的潜在问题；按照生产需要进行任意监测区域设定，可以应付多型腔及特殊镶件位置的监测；每个区域独立调整敏感度，适合深型腔及多穴的调整，避免误报警；强大的图像处理软件（几何特徵算法，对光线不敏感），大大减少系统的误报警；可设置存储程序，进行多程序界面切换（换模无需调整参数）；具有不良品输出型号，可以配合机械手及注塑机翻转阀以自动控制不良品的置放；具有监视区域放大功能，适合微型零件的生产监视及警报查看；采用工业级触摸面板，以适应工厂的粉尘及油污等的干扰。

　　作为高精度、非接触的测量系统，视觉系统涉及到视觉、光学和图像处理，属於高科技产业，机器视觉与运动控制、智能通信等先进技术的结合正在推动着工业自动化生产的面貌的提升。