機(jī)器視覺檢測裝備目前被廣泛應(yīng)用于鋰電、光伏、電子、醫(yī)療、紡織、食品等行業(yè)，在大體量檢測場景的支撐下，機(jī)器視覺檢測裝備產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模，技術(shù)成熟度不斷提高。本文主要介紹了德克威爾RB系列超輕薄卡片式I/O在視覺檢測設(shè)備中的應(yīng)用案例。

　　文/南京德克威爾自動化有限公司

　　1 行業(yè)解析

　　機(jī)器視覺作為智能檢測裝備的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，是人工智能領(lǐng)域的一個(gè)重要應(yīng)用方向，能夠助力制造業(yè)進(jìn)行測量、定位、識別、缺陷檢測，不僅可以克服人眼檢測標(biāo)準(zhǔn)的不一致性、非重復(fù)性和主觀性等問題，也能在高速、高光譜、高分辨率、高可靠性以及工業(yè)持續(xù)性、環(huán)境適應(yīng)性等方面全面超越人眼極限，并在大模型等人工智能技術(shù)驅(qū)動下，加速向智能化發(fā)展。

　　目前，機(jī)器視覺檢測裝備被廣泛應(yīng)用于鋰電、光伏、電子、醫(yī)療、紡織、食品等行業(yè)，在大體量檢測場景的支撐下，機(jī)器視覺檢測裝備產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模，技術(shù)成熟度不斷提高。

　　2 工藝說明

　　在鋰電行業(yè)，動力電池蓋板檢測設(shè)備主要是通過傳送帶和機(jī)械手，把電池蓋板傳送到不同工位進(jìn)行拍照把照片信息傳送到視覺系統(tǒng)，通過視覺系統(tǒng)判斷電池蓋板的各項(xiàng)參數(shù)是否符合要求。

圖1 設(shè)備現(xiàn)場

　　該視覺系統(tǒng)可以檢測極柱的磕碰、劃傷、臟污/異色;極柱貼膜的褶皺、異物、氣泡;下塑膠的缺膠、開裂、錯(cuò)位;防爆貼膜的偏移、漏貼、破損、劃痕;防爆片的防爆片裝反、凹陷、凸起、劃痕、臟污/黑點(diǎn)、多開孔、變形;注液孔的凹坑、凸起、劃痕、毛刺、變形;蓋板非焊接區(qū)的異色、手指印、凹坑、劃痕;蓋板焊接區(qū)的異色、劃痕、凹坑/凹點(diǎn)/塌陷/缺料、異物、凸點(diǎn);蓋板刻碼區(qū)的條形碼要求掃碼槍必須能掃碼，并進(jìn)行尺寸不良等檢測。

　　3 德克威爾方案

　　在視覺檢測設(shè)備中，德克威爾RB系列超輕薄卡片式I/O以其優(yōu)秀的技術(shù)參數(shù)和過硬的產(chǎn)品質(zhì)量受到了客戶的信賴。

　　德克威爾RB系列數(shù)字量輸出模塊適配電壓型負(fù)載，減少外接上拉電阻，從而簡化了電柜布線，保證設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和高性能。同時(shí)，RB系列產(chǎn)品具備明顯的成本優(yōu)勢，縮短供貨周期，可替代ET200SP，因而贏得了客戶的一致好評。

圖2 德克威爾RB系列超輕薄卡片式I/O

　　(1)系統(tǒng)配置

　　l 主站：西門子1500;

　　l 適用工藝段: 光伏/鋰電產(chǎn)線視覺檢測設(shè)備;

　　l 項(xiàng)目I/O配置:該機(jī)型使用3個(gè)RB從站，單臺數(shù)字量366個(gè)點(diǎn)。

圖3 系統(tǒng)拓?fù)鋱D

　　(2)項(xiàng)目概述

　　該項(xiàng)目為視覺檢測項(xiàng)目，操作流程實(shí)現(xiàn)全自動化缺陷檢測處理，使用信號點(diǎn)類型為數(shù)字量輸入輸出，主要承擔(dān)工業(yè)相機(jī)、繼電器、傳感器等負(fù)載的快速響應(yīng)。

　　其中工業(yè)相機(jī)是電壓型負(fù)載，只需要一定的電壓(弱功率信號)就可以驅(qū)動打開，工件到位信號和相機(jī)啟動信號需要緊密配合，整機(jī)12個(gè)工業(yè)相機(jī)需要在1.6秒的節(jié)拍內(nèi)完成缺陷檢測，對信號處理速率和穩(wěn)定性都有很大的挑戰(zhàn)。

　　4 德克威爾數(shù)字量輸出模塊接線介紹

　　(1)德克威爾RB-300H與中間繼電器接線

　　德克威爾RB-300H與中間繼電器接線如圖4所示。

圖4 RB-300H與中間繼電器接線示意圖

　　(2) 德克威爾RB-300H與工業(yè)面陣相機(jī)接線

　　德克威爾RB-300H與工業(yè)面陣相機(jī)接線如圖5所示。

圖5 RB-300H與工業(yè)面陣相機(jī)接線示意圖

　　圖4、圖5兩個(gè)圖分別展示了RB-300H與電流型負(fù)載和電壓型負(fù)載的接線方式。

　　在工業(yè)現(xiàn)場存在大部分的負(fù)載為電流型負(fù)載(如線圈驅(qū)動的繼電器，電磁閥，電磁鐵)，對于電流型負(fù)載RB-300H的輸出點(diǎn)能正常啟動和關(guān)閉負(fù)載。

　　在工業(yè)現(xiàn)場還存在少數(shù)電壓型負(fù)載，該類型負(fù)載為電壓驅(qū)動型，只需要一定的電壓(弱功率信號)就可以驅(qū)動打開，RB-300H的輸出端如果直接接電壓型負(fù)載信號端在關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，由于電壓型負(fù)載的內(nèi)阻很大RB-300H輸出端得到的電壓是負(fù)載控制口和模塊關(guān)斷時(shí)的分壓，該分壓可能已經(jīng)達(dá)到電壓型負(fù)載的觸發(fā)電壓，因此在RB-300H接通信號的時(shí)候也無法觸發(fā)電壓型負(fù)載上升沿啟動的要求，有可能無法正常控制電壓型負(fù)載。

　　因此，對于電壓型負(fù)載RB-300H的輸出點(diǎn)需要接一個(gè)上拉電阻，電阻值從1K到10K不等，一般可以參考電壓型負(fù)載的手冊說明。

　　5 RB系列超輕薄卡片式I/O

　　RB系列卡片式 I/O模塊是 DECOWELL研制的分布式擴(kuò)展模塊。該系列模塊由適配器、I/O 模塊、電源模塊、終端模塊組成。

　　適配器可支持多種通訊總線，例如PROFINET、EtherCAT、CC-Link、Modbus TCP 等。I/O 模塊可分為數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊以及功能模塊，用戶可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行搭配。數(shù)字量輸入模塊與數(shù)字量輸出模塊是RB系列常用的I/O模塊。

　　德克威爾RB系列超輕薄卡片式I/O的主要性能特點(diǎn)包括：

　　l 支持大口徑端子，無需工具接線;

　　l 通訊接口設(shè)計(jì)為斜45度接口，減小應(yīng)力;

　　l 過流、防反接等多種保護(hù);

　　l 熱插拔功能，在線維護(hù)不停機(jī);

　　l 強(qiáng)大的診斷功能，支持模塊級和通道級別診斷;

　　l DIN35導(dǎo)軌式安裝彈簧撥鈕，一步安裝。

圖6 德克威爾RB系列超輕薄卡片式I/O