Dualis轮廓识别传感器的原理及应用

     近些年来在工业应用领域中针对自动化工艺的可靠性要求越来越高，因此视觉检测产品孕育而生，并得到了迅猛的发展和推广。视觉产品的应用范围也越来越广，在自动化装配、零部件组装、位置检测、质量控制及分类、汽车零部件加工及组装以及自动包装等行业均有广泛的应用。在此背景下易福门公司推出了Dualis系列轮廓识别传感器。
Dualis视觉传感器可用于整个生产过程中的各种应用，如零部件组装的监控、组装件完备性检测、手动的插入步骤的控制、自动进料过程的控制、工序衔接的控制、产品质量检查和防错等。
    Dualis轮廓识别传感器是由一个CMOS图形传感器（像素640×480，分辨率最大至0.8mm)，数据评估电子系统（可实现最快至每秒20次评估）和照明元件集成在一个坚固的工业兼容外壳里（防护等级IP67）而形成的。紧凑型CMOS图形传感器在生产控制方面表现可靠稳定。通过传感器的快速图像采集和运算处理能力，可实现对零件精确可靠得检测和评估。当目标物为近距离时，传感器通过自身的照明元件可以提供足够的光线。当目标物为远距离时，可配合使用外部的背光装置。通过以太网接口和电脑连接以及引导式菜单可以实现对参数的设置。128Mb内存的超大存储量可用于多至32个应用模板的存储。这些应用模板包括：轮廓匹配、分拣、验证、零件存在/零件缺失、方向、目标特征验证、测量等。选定或切换应用模板可以通过外部的电气输入信号、电脑软件界面或产品面板上的按钮得以实现。
      Dualis轮廓识别传感器的检测原理非常简单。预先对所需要检测目标物进行一个或多个标准的轮廓特征设定，并存储于传感器内存中。在随后的生产过程中，通过CMOS图形传感器对目标物轮廓进行抓取，高速的数据评估电子系统会把抓取的轮廓与已经设定好的标准轮廓特征进行比对的同时，运算得到一个相似度值。在传感器内部可以预先设定好相似度的报警阀值。当实际的相似度低于阀值时，传感器会给出报警信号。报警信号以开关量形式输出，可直接连接执行器、警示灯，也可直接连接控制器数字量输入，从而实现整个生产过程中的各种检查和防错功能。简而言之，Dualis轮廓识别传感器类似一个电子“眼”，为辨别物体存在、位置和质量控制，以及对物体分类和计数提供了一个整体的解决方案。
       接下来的内容列举了Dualis轮廓识别传感器在防错和检查应用的一系列成功解决方案，包括验证、方向、分拣、零件存在/零件缺失、目标特征验证和测量等。
        验证钢材的正确冲孔位置：验证正确的冲孔位置是不可或缺的应用。若不进行检测，对钢材的不正确的压接或冲孔位置将产生金属废料。Dualis视觉传感器通过比较打孔轮廓检测出不正确的部位。
        检测箱子中是否缺失瓶子：使用多个传感器以检测箱子中是否缺失瓶子。但传感器集群会因为不能对准位置而输出错误的信号。Dualis视觉传感器通过识别瓶子轮廓来确定箱子是否已经装满。
        检测物体上是否已打印生产日期码：所有出货的产品都必须有生产日期码。如有一件产品没有生产日期码，整个集装箱就会被运回。Dualis视觉传感器可以检测并匹配字符轮廓。
        针对不同间距和齿数分拣齿轮：Dualis传感器可对比20齿32间距的齿轮分拣出16齿24间距的齿轮。
        检测滚针轴承个数是否正确：轴承滚针个数正确与否对转向过程至关重要。如缺少了一个滚针，将导致系统故障。若使用高端摄像机，需要进行大量编程。Dualis传感器作为替代方案，可通过最少的配置就能检测出正确的轴承滚针数。
          检测零件上的螺纹是否完整：螺纹检测对于质量控制非常重要。可通过螺纹轮廓匹配来辨识螺纹的数量。
通过以上的应用案例不难发现Dualis轮廓识别传感器不但兼具了普通传感器的简易性，同时也具备了视觉系统的高性能，杰出地填补了传感器集群和视觉系统之间的空白。目前在汽车、机床、食品及医药等行业中得到了广泛的应用。