一、行业背景介绍
(1) 行业简介
3C通常指计算机(Computer)、通信(Communication)、消费电子产品(Consumer Electronics)三个领域或概念的统称。当前,得益于技术创新、消费升级、新兴市场需求增长,3C市场需求呈现稳步增长的态势。根据市场研究报告,中国企业在电商平台采购3C数码商用品的预算不断增加,预计未来几年3C数码商用品电商采购市场规模将平稳增长。特别是办公物资类采购中,3C数码产品占比高达80%-85%,表明企业对于3C产品的需求非常旺盛。根据中研普华产业院的研究报告,2022年中国3C行业市场规模约为19,055亿元人民币,同比增长5.2%。这一数字显示了中国3C市场的巨大潜力和稳健增长态势。
在中国机器视觉细分应用市场中,3C电子占比25%位列第一。这一数据反映了机器视觉技术在3C电子行业中的重要地位,表明该行业是机器视觉应用最多的领域之一,仅次于3C行业的占比之后的是汽车、半导体、锂电池等行业,分别占比10.0%/10.9%/10.3%。这表明随着技术的进步和应用场景的扩展,机器视觉在多个行业中都扮演着越来越重要的角色。
(2) 生产环节介绍
风扇制作的工艺流程如下图所示。本项目应用于贴标签工站。
(3) 项目目的(牵引)
使用机器代替人工,相机对风扇散热器的mark点和标签进行定位,引导模组进行对位贴合。提高产线运行效率的同时降低人工成本。
二、案例背景
(1) 项目需求
定位标签和散热器的的mark位置,模组抓起标签在下相机拍照,视觉引导模组对贴合物进行对位贴合。
(2) 客户痛点或问题
1、人工贴标速度慢,效率低,不能满足批量生产要求
2、人工成本高导致设备竞争力不足,之前也没有利用机器视觉实现自动化标定的经验。
三、方案描述
(1) 项目配单表及数据
物料 |
完整型号/版本 |
数量 |
相机 |
MV-CS200-10GM |
2 |
加密狗 |
iMVS-VM-6200-PRO |
1 |
镜头1 |
MVL-KF2528M-12MP |
1 |
镜头2 |
MVL-KF5028M-12MP |
1 |
工控机 |
MV-VC3501P-128G60 |
1 |
(2) 方案示意图
二维架设示意图
实际架设图
(3) 方案思路描述
实际生产流程:
(4) 搭建与调试
1、标定流程
A.N点标定:作用是将下相机坐标系转换到机构坐标系。
方法:使用使用特征移动法,将视野中某个特征作为标定点,相机移动按照固定的路径移动,一步一拍,完成N点标定。目的是为将图像坐标系转化成物理坐标系。
B.映射标定:将上相机坐标系到下相机坐标系中
方法:上下相机拍摄海康2型标定片,使用映射标定工具,生成映射标定文件,在使用标定转化,验证映射精度误差在1个像素内为最好。
2、实际生产流程
A.上相机定位流程:上相机定位散热器的圆心以及角度,将其结果发送到全局变量中,待后续对位使用。
B.下相机定位流程:下相机拍摄标签,通过圆查找获取基准点,然后再进行单点映射对位计算流程,实现偏差计算。
(5)项目难点及解决方案
难点1:客户原先是采用上下各自建立基准方式进行做,该种形式需要人为调试设置盲贴位,不便于复制操作。
解决方案:引入相机映射的方式,通过海康2型标定板映射,将上下相机坐标系关联起来,通过单点映射对位计算出来的偏差,加上映射放置位,得到的就是绝对坐标,因为映射的过程中,已经做了示教。
难点2:模组无法做工具坐标系,旋转轴与吸嘴不同心,间距较大,大角度贴合时,引起的误差较大。
解决方案:通过二次贴合方式,第一次先纠偏角度,然后再复拍一次,再进行xyr对位,该种方式相当于先将物料角度纠正,然后再进行小角度(1°左右)纠偏。优势是精度方面会有很大提升,缺点是相对一次贴合耗时长。
(6) 效果展示
四、方案优势
(1) 本视觉方案实现了标签的需求,精度约±0.2mm,视觉方案整体耗时800ms以内,能满足客户节拍需求。
(2)日产能约1500,贴合定位良率约99.5%,满足客户产能以及良率需求。
(3)流程简单,操作易上手,可复制性强。客户可根据现有方案进行复制,只需修改下匹配的模板以及定位基准点即可。