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建筑垃圾分揀機器人,「案例」如何用高速相機+ EtherCAT I/O打造一臺世界頂級分
2022-05-07

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建筑垃圾分揀機器人,「案例」如何用高速相機+ EtherCAT I/O打造一臺世界頂級分
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通過高速視覺分揀軟件和硬件解決方案,種子公司將可接受的種子與不符合顏色或大小標準的種子分開。圖片來源:VMek


作者|JamesFigy


通過可插拔的工業以太網輸入/輸出(I/O)模塊,VMek公司增強了用于顏色分類的網絡硬件,從而降低了成本,減少了設備占地面積,并縮短了設備的上市時間。


高速機器視覺系統的實現需要高速工業通訊。VMek分揀技術公司的總經理KentLovvorn,希望通過設計和不斷完善高速視覺系統為客戶提供更高效的服務,例如借助工業以太網技術實現將設備組裝時間減少50%。


VMek成立于2014年,提供用于視覺分揀的軟件和硬件產品。該公司提供的分揀機包括Metrix分析實驗室顏色分類機和Element生產分析色選機,可通過高速視覺分揀技術來滿足農業領域客戶的需求,其中包括美國最大的種子生產商。


Metrix使用兩個全色GigE相機,可實現每秒600個種子的處理能力,而Element具有四個全色GigE相機,每秒可處理12,000個種子。實時提供每個種子的有價值數據的能力使VMek系統區別于其他只能分離部分的顏色分類系統。


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▎Metrix分析實驗室顏色分類機是VMek分選技術的頂級硬件解決方案之一,它使用兩個全色GigE攝像機來分離和收集種子數據。


“VMek軟件使用每個物件的正面和背面圖像進行合成分析。該軟件先把每個部分分離出來,然后再將它們組合在一起,以完成360度的完整分析。”Lovvorn說。


這些數據允許制造商和生產商分析個別物件被拒絕的原因,并將實驗室結果與工廠實際情況進行比較。他們還可以利用這種洞察和分析能力來規劃未來。


利用I/O實現持續改進


Vmek公司不斷完善其系統,以提供更多的粒度數據,并使用OPCUA傳輸數據,而不會增加機器占地面積。從一開始,Lovvorn就相信,只有與優秀的供應商合作,才能不斷改進這些系統:“當我開始創業建立VMek時,我就在尋找能夠以正確方式開發高質量組件的硬件和軟件合作伙伴。”


在關于EtherCAT工業以太網協議的演示中,Lovvorn了解到該網絡將PC用作實時機器控制器的能力,并研究了將EtherCAT用于高速視覺機器的情況。這推動了EtherCAT輸入/輸出(I/O)硬件的標準化。


在2017年對多個系統進行重新設計期間,VMek公司著手降低成本和空間需求,但希望繼續使用EtherCAT硬件。這項工作無需提高可靠性,因為2015年交付的第一臺機器,在運行時并沒有出現重大事故或故障。VMek希望通過減少硬件模塊和點對點布線的數量,來增強產品功能并縮短上市時間。


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▎通過Metrix和Element機器上的窗口,可以看到標準的LED燈,它們為運行人員提供EtherCAT診斷信息。


可插拔I/O節省空間和時間


通過討論,Lovvorn找到了一個合適的解決方案:可插拔EtherCATI/O端子。這些終端使用預定義的JST連接器,直接安裝到定制設計的印刷電路板板上,并且整個板通過預制電纜或編碼插頭連接器,連接到基于PC的更大系統上。由于電路板是預先組裝好的,因此與有線終端相比,這使批量生產更高效且更具性價比。


Lovvorn說:“這個解決方案的核心優勢之一是易于使用,它使我們能夠構建具有所需的、具有確切功能、尺寸、連接器和標簽的配電板。由于每臺機器的電路板都是根據我們的設計和流程定制的,因此我們可以在購買組件之前先制造機器,這在設備成本和及時組裝方面都具有優勢。”


通過為每臺分揀機配置帶有印刷電路板的EtherCATI/O模塊,VMek公司能夠大幅縮短產品上市時間。“據估計,我們可以將設備組裝時間減少50%,”Lovvorn說,“如果需要,我們還可將服務時間減至更少。”硬件級別的細微調整幫助Vmek公司將每個I/O部分的成本降低了約700美元,并且該公司將這些節省的資金,重新投資于研發工作,以繼續增強其視覺分揀機及其軟件。


▎通過高速視覺分揀軟件和硬件解決方案,種子公司將可接受的種子與不符合顏色或大小標準的種子分開。


Lovvorn有兩個目標:使最佳的視覺分類軟件和硬件成為可能,并與致力于成為該行業領袖的公司合作。“在激烈的行業競爭中,每家公司的分揀技術都必須快速高效,但是通過我們的創新和合作,我們可以為客戶提供更快更好的分揀技術。作為農業行業的領先供應商,我們的客戶將我們復雜的分類算法和收集每個部件數據的能力視為必不可少的功能。”由于VMek不斷增強其視覺分類系統,使得其更好地為頂級種子公司提供檢測、篩選和報告的服務成為可能。


關鍵概念:

■一家分揀技術公司希望通過EtherCATI/O模塊提高速度。


■為每臺分揀機配置帶有印刷電路板的EtherCATI/O模塊,使該公司縮短了上市時間。


思考一下:

在您的工廠中,可以從EtherCATI/O模塊獲得哪些收益?

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