搜索
machinevisionFS102004/2005西门子FS10·2004年2引言3SIMATICVS1106SIMATICVS1209SIMATICVS13012SIMATICVS130-217SIMATICVS71020SIMATICVS72024附件26用于VS710的镜头28SIMATICVS710保护外壳29SIMATICVS710操作单元30用于VS720的镜头31用于VS720的透镜34光源设备SIMATIC机器视觉系统西门子FS10·20042SIMATIC机器视觉Introduction■概述SIMATICMachineVision图像分析系统是一种在制造业中用于自动光学可视检验及物体识别的系统。•保证质量、减少次品•用于制造业中自动识别物体•适合以高速状态运行■应用随着对质量和快速生产的不断增长的需求，外观检验和产品标识正变得越来越重要。其理由是不言而喻的：•减少不合格品数量•提供合格的产品这些要求源自ISO9000规范或其它产品责任规定。手工外观检验和产品标记太昂贵。同时意味着不近人情的单调工作。制造生产率持续增长也越来越不可能再进行手工检验。这里，视觉系统提供了一个解决方案：•自动可视化保证质量检验；系统客观地、快速地及可靠地检验尺寸、轮廓和形状以及零件是否出现、正确装配、位置和部件完整性，包括那些微观尺寸的物体（例如，芯片结构）•自动识别物体；零件自动识别在形状、尺寸、样式、颜色、编码和字符基础上，将零件按预设的种类进行分配。在满足以下一些条件时，SIMATICMachineVision图像分析系统具有极大的优势：•明确定义产品形状、尺寸和样式•有限数量的特征•检验区域的确定位置•被测试物体具有足够大的图像•产品和背景对比强烈引言西门子FS10·20043SIMATIC机器视觉SIMATICVS110■概述•视觉传感器，用于小物体的轮廓检验•解决方案，用于监视传送带上的物体•用于监视物体类型、位置以及防损坏或者正确分类。•由于有专门的示教程序，因此调试方便；不需编程。■应用视觉传感器SIMATICVS110可以从外观上监视传送带装置的小零件的形状和位置是否正确，并通过BAD信号显示有故障的零件。可以进行外观检验的典型零件如下：•螺栓•螺钉•注塑零件•小型金属零件监视以下特性：•物体类型：为合适类型的物体分类•正确位置反馈：对两个不同位置进行示教和分析•防止损坏或者纠正处理背光进行外观检验。例如基于物体的阴影图像。以下类型的设备可以用作零件的输送机系统：•振动输送机（螺旋槽和直线传送机）•传送带•工件夹具圆盘输送带•夹持装置（搬运系统、机器人）■设计要使用SIMATICVS110视觉传感器，则需要以下包括在供货范围内的零部件：•传感器头•背光，专为应用传感器头设计的•分析器单元•连接电缆全套零件还包括CD光盘，它含有安装软件和组件以及装配使用说明书。调试时所需的唯一附加设备是一根串行电缆，该电缆用于在调节传感器和光源过程中，将实况图像从分析器直接传输到任何PC机上。传感器头传感器头配有：•CCD芯片（640x480分辨率）•内置的、固定透镜系统（备有两种不同的型号）•将图像数据传输到分析器装置去的数字传输接口，外壳用铝制成防护等级为IP65。分析器分析器的接头可以连接：•24VDC电源•光源•传感器头•数字量输入和输出接口•RS232串行接口设备配备：•4行文字显示，用于操作提示•6个按钮，用于操作单元功能强大的数字信号处理器用于进行分析。其外壳用塑料制成，并设计成可以安装在控制柜外。背光背光装置的金属外壳可以固定在机器的不同位置上。红外LED用来产生闪烁的红外光。闪光的能量控制器集成在灯中。■功能•连续或者外部触发图像采集•自动选通控制系统在供货范围内•就相同/相似的形状，将目前观察到的零件与所示教的参考零件进行比较。•对各测试物体进行智能化示教以替代程序编程。•将各测试结果输出到三个质量输出OK_A（在示教位置A中的合格零件）、OK_B（在示教位置B中的合格零件）和NOK（不合格零件或者有故障零件）。质量输出适用于直接控制气动阀并根据脉冲持续时间和行程偏移来调节输出。•根据相同/相似的形状，对分析进行微调。•自动确定分析阈值（“Q极限”）。•测试物体的容许“高度偏差”（“Y极限”）可以调节（由于输送机振动原因引起记录图像中的测试物体发生变化）•使用设置软件将实况图像传送到PC机中以支持在装配/调试期间的设备正确对中。西门子FS10·20044SIMATIC机器视觉SIMATICVS110操作方式调整在安装SIMATICVS110后，使用包含在发货范围内的设置软件可以容易地实现正确调整。该软件可以安装在任意的PC上，在调试阶段将活动物体图像从传感器头传出。示教如果传感器头和光源装置的调整都正确，则可对物体进行示教。在示教模式，由于可以对应用环境中监视的物体进行反复观察，因此，VS110可以学会识别轮廓和优先位置。然后，它会自动确定分析阈值、以区分合格品和不合格品。0-999个零件可用于此目的。分析模式在分析方式中，每个物体的轮廓面积与储存的示教物体轮廓面积进行比较。以确定面积的不同一，并进行计算。总的面积差是指示教物体的总面积，可判定当前物体是否与示教物体一致。为此所设定的阈值可调。如果零件合格，则质量输出OK_A触发；否则输出NOK。设备也可用来检测零件位置。如果当前零件与优选位置A中示教的零件相符，则触发OK_A；如果当前物体与优选位置B中示教的物体相符，则输出OK_B。否则则输出NOK。编程SIMATICVS110与常规的图像处理系统不同，它没有被编程或设定参数。而是根据它实际的不同任务进行配置。示教过程包括3个或4个步骤。确定输送系统运行时的背景。通过对输送机系统的观察（在输送零件期间），分析一旦发现固定设备已自动地消除，则可通知SIMATICVS110有一个正品零件处在其优选位置上，并示教。必要时，可示教在第二个优选位置上的正品零件。通过自动分析合格和不合格物体之间差别的阈值，可中止示教。0-999个物体可用于此目的。每个示教步骤都可以在输送机运行的状态下、用设备上的操作按钮进行操作或者进行远程控制。至多有15个(可选程序)可存贮在单元中并可在需要时随时由用户或者其他的外部控制器调用。■技术规格SIMATICVS110视觉传感器传感器头图像捕捉CCD芯片¼，640x480像素；自动曝光的全帧快门图像数据传输58张图像/秒，数字图像数据传输发货型号带预调目镜，用于两个不同的视野范围和安装位置•大测试对象物体规格7-59x7-45x1-20（宽x高x深，[mm]）距离：120mm•小测试对象物体规格4-35x4-25x1-10（宽x高x深，[mm]）距离：8mm外壳压模铝外壳，黑色，阳极电镀外形尺寸（WxHxD），[mm]42x42x100防护等级IP65，符合DIN40050环境温度0-50℃机械压力•抗振性1g(60-500Hz)•抗冲击性70g（6ms，3次冲击）光源光源设备发光二极管，波长880nm（NIR），能够持续闪烁20-300μs，漫射光外壳金属，有塑料漫射器外形尺寸（WxHxD），[mm]155.5x130x39，有效灯表面为116x93，多种安装方法防护等级IP40，防护符合DIN40050环境温度0-50℃机械压力•抗振性1g(60-500Hz)•抗冲击性70g（6ms，3次冲击）分析器单元操作提示4行文字显示和6个操作按钮示教新物体（示教）带自动阈值生成的的新示教技术保存检测对象的数量15种不同的类型，每种都有两个角度可以选择，采用操作员按钮或数字量输入，自动保存，防止断电。检验触发外部（通过数字量输入）或自动进行物体的允许速度25-5个物体/秒（对于宽度为4/7-35/59mm的物体）输送机最大允许速度250mm/s（对应于15m/min）物体进给方向•外部触发任意•对于自动触发从左到右或，从右到左调试软件安装在PC机上的软件可用来调节传感器头和光源的位置外壳塑料，所有电缆为插入型式，可以安装在控制箱外面。外形尺寸（WxHxD），[mm]170x140x76防护等级IP40，防护符合DIN40050环境温度0-50℃机械压力•抗振性1g(60-500Hz)•抗冲击性70g（6ms，3次冲击）分析器单元上的接口•数字量输入，24VDC8个；其中一个为可中断触发输入用于标准二进制传感器，7个附加PLC兼容控制输入端•24VDC数字量输出6个；其中有3个质量输出0.5A，用于直接对气动阀门加电（输入/输出用15针Sub-D插座）•集成接口RS232（9针Sub-D），用于调试支持•光源控制4针环形连接器（插座）用于供电和触发闪烁•传感器头接口数字量接口（26针Sub-D连接器），用于连接VS110传感器头供电电压•额定值24VDC•允许范围20-30VDCSIMATICVS110视觉传感器西门子FS10·20045SIMATIC机器视觉SIMATICVS110■选型与订货号最大电流消耗2.5A，其中最大达1.5A用于能连接上的气动阀门进行供电。SIMATICVS110视觉传感器订货号SIMATICVS110视觉传感器物体形状成套检验包；包括一个传感器头、光源装置、分析器和所有电缆；以及SIMATICVS110资料用于最大为35x25mm的物体(WxH)6GF1012-1AA用于最大为59x45mm的物体(WxH)6GF1011-1AASIMATICVS110资料6GF7011-1AA光盘版HMI适配器与PC/TS适配器之间的连接电缆6ES7901-1BF00-0XA0RS232/串口电缆线，5m西门子FS10·20046SIMATIC机器视觉SIMATICVS120■概述■概述•视觉传感器，用于小物体的外观检验和定位•VS120可发现和检测不同的物体和型式，例如：-打印符号（标签、包装等上面的产品标记）-注塑零件，-陶瓷零件，-...•可用于如下用途：-确定分拣位置，-检验生产中零件的是否存在和位置，-检验给料系统零件的方向偏差•通过显示要识别的合格零件可进行组态。通过启用示教功能进行示教。•直接访问便于通过集成数字量输入进行相关结果处理•多版本打包订货，适于不同大小的物体零件。■应用智能视觉传感器有下列应用：•确定分拣位置，•检验生产中零件的存在情况和位置，•检验给料系统零件的方位检验任务和检验对象举例：•检验印刷介质和包装上的符号（警告）和徽标（公司标志）的存在性与位置。•检验生产中零件的存在情况和位置，并用于组装阶段的质量保证。•检验给料系统零件的方位■设计SIMATICVS120视觉传感器可提供以下图像域尺寸：•70mmx50mm定焦距传感器头•40mmx30mm定焦距传感器头•可变图像范围的C/CS-Mount传感器头使用SIMATICVS120定焦距型视觉传感器需要下列组件，这些组件都在发货范围内：•传感器头•同实际应用或者传感器头相适应的圆形入射光光源•分析器单元•连接电缆•含组态软件和装配/操作指南的CD为调试定焦距型传感器，还需要以下部件（不在供货范围内）：•以太网电缆（参见“附件”），用于连接分析器到其它网络客户机。网络客户机，例如安装有webbrowser的PC，用于调整传感器头和光源装置的位置。使用SIMATICVS120C/CS-Mount型视觉传感器需要下列组件，这些组件都在发货范围内：•传感器头•分析器单元•连接电缆•含组态软件和装配/操作指南的光盘为调试C/CS-Mount型传感器，还需要以下部件（不在供货范围内）：•C/CS-Mount镜头，具有必要的成像特性•合适的光源和连接电缆（参见“附件”）•以太网电缆（参见“附件”），用于连接分析器到其它网络客户机。网络客户机，例如安装有webbrowser的PC，用于调整传感器头和光源装置的位置。传感器头传感器头配有：•坚固的铸铝外壳，保护等级为IP65（定焦型）•CCD芯片（640x480分辨率）•镜头，固定安装，不可调焦（定焦距型）•向分析器单元数字传输图像数据的接口另有一个