今天，帶有拍照功能的智能手機已經(jīng)成為了廣受大眾歡迎的數(shù)碼裝備，在各種場合中，很多人的第一反應不再是摸索笨重的相機，而是選擇輕便靈巧的手機來拍照。只需要“咔嚓”一聲，不但可以將場景瞬間收藏，還能快速在眾多網(wǎng)絡(luò)平臺上進行分享。這樣的體驗，實在是再方便不過了。
事實上，我們之所以能夠享受到這樣的便捷，很大程度上要歸功于體積小巧的微型攝像頭。這種裝載在手機上的器件雖然只有米粒大小，但是其拍攝的圖片質(zhì)量已經(jīng)可以和普通數(shù)碼相機媲美，那么這些精密的攝像頭是如何生產(chǎn)出來的？
締造高精度產(chǎn)品
坐落于蘇州的一家工廠，就專門生產(chǎn)這種小巧的微型攝像頭。走進這家工廠的生產(chǎn)區(qū)域時，一定會由衷嘆服這里的整潔與效率。這里，一批批微型攝像頭在生產(chǎn)線上快速而井然有序地移動著，往來穿梭于一道道工序之間。可以看到，有條不紊的生產(chǎn)節(jié)奏與潔凈無塵的生產(chǎn)環(huán)境，在這里相得益彰。
值得一提的是，在這個車間里工作的并不是普通的工人，而是一臺臺敏捷、快速的東芝工業(yè)機器人。在生產(chǎn)線上，這些特殊的“工作人員”用它們靈巧的機械臂，敏捷而精確地將一枚枚微型攝像頭拾取起來，并擺放到指定位置。每臺機器人從識別、抓取和移動到擺放的一整套連貫動作，在很短的時間內(nèi)一氣呵成，凸顯出一種現(xiàn)代化的節(jié)奏感。
圖1 上海東芝機械有限公司的技術(shù)經(jīng)理南條先生表示：“東芝工業(yè)機器人的行業(yè)應用很廣，而堡盟所提供的機器視覺方面的產(chǎn)品種類規(guī)格也非常齊全，希望今后能夠與堡盟進行長期的合作。”
談到這個應用，上海東芝機械有限公司的技術(shù)經(jīng)理南條先生介紹說：“微型攝像頭是一類非常精細化的產(chǎn)品，對這類工件在生產(chǎn)線上的拾取和擺放有很高的要求，既要保證滿足高標準的精度要求，又要確保生產(chǎn)環(huán)境的高度潔凈。基于這些原因，用戶選擇了與東芝工業(yè)機器人進行合作，以滿足在這一應用中需要達到的要求（圖1）。”南條先生表示，與人工相比，盡管工業(yè)機器人在效率和準確性上更勝一籌，但微型攝像頭拾放的嚴苛要求，對工業(yè)機器人而言仍然意味著不小的挑戰(zhàn)。
“首先，在機器人抓取時，工件原有的擺放位置并不固定，這就需要工業(yè)機器人能夠預先對擺放的位置進行識別和判斷，再根據(jù)產(chǎn)品在相機視野內(nèi)的實際坐標值進行抓取，這是一個智能自動化的過程；其次，機器人拾取到工件之后，需要以非常高的精度要求完成擺放，誤差要限制在很小的范圍之內(nèi)。” 南條先生詳細指出。對工業(yè)機器人而言，完成這樣高難度的“考驗”的確不易。
堡盟VeriSens：精準而迅捷
結(jié)合這樣的要求，他們決定為工業(yè)機器人賦予一雙視覺敏銳的“眼睛”，以引導機器人更加精準地判別工件的拾取和擺放位置。這種面向工業(yè)機器人的視覺引導定位技術(shù)，需要借助于高精度的機器視覺系統(tǒng)。而經(jīng)過一系列嚴格的篩選，東芝工業(yè)機器人最終選擇了堡盟的VeriSens視覺系統(tǒng)（圖2）。
圖2 經(jīng)過嚴格的篩選，東芝工業(yè)機器人選擇在其設(shè)備上安裝堡盟的VeriSens視覺系統(tǒng)
作為一種小型圖像處理系統(tǒng)，VeriSens視覺系統(tǒng)集智能性、靈活性與可靠性于一體，在汽車、食品飲料、包裝、電子及醫(yī)藥等領(lǐng)域一向具有豐富的應用實例。在面向裝配、搬運行業(yè)時，VeriSens視覺系統(tǒng)特有的FEX輪廓圖像處理、FEXLoc目標定位和集成頻閃照明等一系列技術(shù)特性，確保了其強大的位置識別能力。而在這一案例中選用的VS XC100智能相機，采用了配備C-mount接頭的模塊化光源連接系統(tǒng)，使用戶可以自由選擇鏡頭和配件，尤其適合一些靈活定制的應用，同時該相機的TCP/IP通信方式確保可以和東芝的工業(yè)機器人控制器實現(xiàn)穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸。
正因為擁有這樣的性能基礎(chǔ)，堡盟的VS XC100與東芝工業(yè)機器人THL產(chǎn)品系列的集成可謂珠聯(lián)璧合。在VS XC100高像素視覺系統(tǒng)的精準識別和引導下，東芝工業(yè)機器人實現(xiàn)了極高的工作精度，將誤差范圍縮小到了0.02mm之內(nèi)，完全滿足了用戶提出的要求。
與此同時，堡盟視覺系統(tǒng)卓越的數(shù)據(jù)傳輸性能和視覺軟件則確保了對高精度圖片的快速傳輸和處理能力，使得在短短1s的周期內(nèi)，視覺系統(tǒng)就可以配合機器人完成從識別、拾取到擺放的一整套工作流程。
對此，南條先生評價道：“由于集成了堡盟視覺系統(tǒng)，使我們在這種高精度、高速度的應用中能夠更好地發(fā)揮出自身工業(yè)機器人的性能優(yōu)勢，大大改善了用戶的生產(chǎn)效能。同時，也為我們面對類似的應用起到了一個很好的參考作用。”
拓展更廣闊市場空間
事實上，這一項應用并非堡盟視覺系統(tǒng)與東芝工業(yè)機器人的唯一合作案例。隨著工業(yè)機器人集成視覺引導功能的技術(shù)趨勢在當前逐漸興起，兩者的合作機遇還在不斷涌現(xiàn)，幾乎針對所有的電子產(chǎn)品都可以實現(xiàn)定位抓放和產(chǎn)品缺陷判斷，而堡盟在機器視覺領(lǐng)域的技術(shù)積累和齊全的產(chǎn)品序列，更是為這樣的合作提供了更多樣化的基礎(chǔ)。
對此，南條先生表示：“東芝工業(yè)機器人的行業(yè)應用范圍非常廣，對不同行業(yè)、不同用戶而言，他們的需求有很大差異。而堡盟在機器視覺方面提供的產(chǎn)品種類規(guī)格非常齊全，除了智能相機，還能夠提供完整的基于PC的工業(yè)相機解決方案，特別適合我們來匹配各種行業(yè)客戶的定制化需求，同時在穩(wěn)定可靠、易維護等方面也讓我們感到更加得心應手。今后我們也希望與堡盟進行長期的合作，將二者的優(yōu)勢配合得更加完美，拓展更廣闊的市場空間。”
