IoT.方案|整合边缘计算、机器视觉与设备运维诊断方案,助力产线智能化

贵客云 2022-05-14 10:07 阅读 89

本文导读

传统制造业因为需求的提升及行业技术升级,正面临数字化转型的严峻挑战。特别是在疫情到来后,人员流动与疫情管控的不确定性让系统集成商的设备调试维护,生产型企业的设备操作,都带来了更大难题。越来越多的工厂与设备需要无人化、智能化、易维护的设备控制解决方案。

研华推出智能化产线边缘控制解决方案,可以将智能装备中需要的边缘计算机器视觉以及设备远程运维诊断功能整合,有效提高设备生产效率和良品率,降低运维管理成本与能源消耗。

研华智能化产线方案

以视频中智能激光加工设备为例,通过研华智能产线边缘控制方案,实现了整线从信息化派单,机器手视觉定位抓取上料控制,传送带传递,加工件视觉定位补正及入料瑕疵检测,激光加工,成品品质检测,机器手品质分检下料控制生产数据上云等一整套智能化操作流程。

系统架构图

边缘控制平台

01

方案配置

平台方案:研华嵌入式边缘控制器 AMAX-658 Intel I7处理器

I/O模块:AMAX-5000插片式 EtherCAT I/O模块

软件方案:Win10操作系统

控制软件:研华CODESYS控制软件

02

方案功能

1、边缘侧统筹:

作为边缘侧核心,通过多种工业总线,将控制系统、机器人控制、伺服控制、激光器控制进行整合;

2、自动化控制:

通过CODESYS软PLC系统,实现高精度运动控制、机器人控制与激光控制;

3、信息化对接:

在Windows系统中,通过研华 MachineUnite 设备云智联系统,实现将设备状态数据上传云平台,实现远程运维,设备状态检测与预测保养。

03

产品优势

1

总线丰富

研华边缘控制器支持多种工业总线,将现场多种外设与执行器件整合,解决多厂家集成问题;

2

项目快速落地

既可以支持自动化工程师熟悉的PLC编程语言,也可以支持信息化工程师熟悉的C/C#,MATLAB,Labview,Python等语言,有利于工程团队人员协作,减少项目施工时间;

3

提高稳定性

相比于传统方案需要多个设备通过网线串联,AMAX-658一台控制器整合IPC与PLC功能,有效减少现场网线插口数量,提供硬件稳定性。分核分系统架构,也能将IPC的信息处理能力与PLC的实时安全特点结合;

4

提高加工节拍

通过内部总线协议将信息快速交互,提供信息交互速度,整体提高设备加工节拍。

5

智能化

整套方案将自动化控制与信息化传递分析整合,真正实现无人化加工。支持WIFI与4G功能,可以实现设备的远程运维,方便设备快速升级。

机器视觉定位、检测

研华智能化产线方案集成应用了研华智能视觉软件VisionNavi视觉定位无序抓取瑕疵检测等软件功能,以及研华千兆、万兆工业相机等视觉产品,实现了与边缘控制平台的无缝整合。

其中,视觉位置校正,加工质量检测等功能,解决了传统流水线人工上料、人工全检的难题,在提高生产效率的同时节省了人力成本,从而实现全自动机械化生产。

视觉检测数据如产能、生产效率、生产良率等统计后上传,配合研华 MachineUnite 设备云智联系统进行智能化分析和管理。

第一站:无序上料

配合机械手控制,智能视觉软件VisionNavi在识别产品后,可将产品位置信息上传至视觉控制平台,由控制平台下达命令至机械手自动抓取上料。全程无需人工干预,进料随意放置,无需提前进行人工规整排序,大量减少所需人工。

无序抓取软件画面

产品配置:

视觉系统:研华智能视觉软件VisionNavi ;

相机:QCAM系列万兆工业相机(2500万像素);

光源:背光 ;

视觉控制平台:研华机器视觉控制器AIIS-3410

第二站:待加工产品入料检测及视觉定位

实现待加工品在加工前的产品质量,避免前段工序不良品的流入,从而导致加工过程的材料及工时的浪费。因为涉及产品高精度加工,需要在入料前对产品做位置定位的视觉计算,将产品偏移位置回传控制平台提供后续激光加工所需位置资料。

入料质量检测,检测出OK产品会引导机械手抓取到良品放料区,检测NG产品会引导机械手抓取到次品放料区。

入料检及位置校正(OK)

入料检及位置校正(NG)

产品配置:

视觉系统:研华智能视觉软件VisionNavi ;

相机:QCAM系列千兆工业相机(500万像素);

光源:背光 ;

视觉控制平台:研华机器视觉控制器AIIS-3410

第三站:成品出料品质检测

在激光加工过后,此站会针对产品加工过后做产品瑕疵检测,分选出成品中的合格品或是在生产过程中出现的错印、漏打、位置偏移…..等瑕疵品,并将检测结果上传至控制平台,控制平台凭回传数据,控制机械手会依视觉判断数据将合格品及不良品做分区摆放

成品品质检验(OK)

成品品质检验(NG)

产品配置:

视觉系统:研华智能视觉软件VisionNavi ;

相机:QCAM系列千兆工业相机(1000万像素);

光源:同轴光 ;

视觉控制平台:研华机器视觉控制器AIIS-3410

智能视觉软件VisionNavi优势

01

快速配置

快速配置视觉方案,节省视觉项目开发时间;

02

模板匹配

优秀的模板匹配方案,有效解决了产品不平整、阴影等问题;

03

更多的产品兼容性

VisionNavi可建立多个不同的模板,可实现不同产品的分类检测

04

检测速度更快

VisionNavi采用多线程同步并行处理方式,既有稳定的检测结果的同时也有速度上的提高;

05

更丰富的输出方式

VisionNavi支持TCP/IP、IO、RS232等方式输出,可以直接和西门子、三菱等PLC进行通讯;

06

更简单的标定方式

VisionNavi提供多种标定方式,工具化操作,可实现一键标定、二维码标定板标定等方式。

设备远程运维

研华MachineUnite设备云智联系统

系统优势

01

全局监控

可以实现设备UPH监控,能耗监控,设备故障监控;

02

预防保养

根据计划实现关键零部件-激光头的寿命管理。提升设备寿命

03

数据分析

建立节能建议模型,失效预测,改善工艺;

04

远程运维

通过VPN实现设备远程故障调试,远程检修与配方升级

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分类: 科技 关键词: 统计分析系统
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