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研华科技:机器视觉系统推升智能制造解决方案
  • 作者:文晓
  • 点击数:18339     发布时间:2019-01-02 20:22:00
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在工业4.0与智能制造的潮流下,设备智能化的概念已从单纯的硬件升级迈向软硬件整合。研华科技以电子设备制造业,面板、半导体、太阳能制造业,以及食品包装等设备制造业为主要市场,提供六大产品与解决方案,包括运动控制与机器视觉、设备预防监诊、协议网关、边缘运算、远程控制与监控以及工业网络等,为制造业用户提供完整自动化解决方案,为设备制造商提供一站式服务。
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在工业4.0与智能制造的潮流下,设备智能化的概念已从单纯的硬件升级迈向软硬件整合。研华科技以电子设备制造业,面板、半导体、太阳能制造业,以及食品包装等设备制造业为主要市场,提供六大产品与解决方案,包括运动控制与机器视觉、设备预防监诊、协议网关、边缘运算、远程控制与监控以及工业网络等,为制造业用户提供完整自动化解决方案,为设备制造商提供一站式服务。在机器视觉领域,研华科技针对产业垂直应用,提供视觉专用控制器、智能相机、机器视觉软件等系列产品,并一直致力于机器视觉产品及应用的创新。

创新机器视觉产品及应用

凭借丰富的行业应用经验和持续不断的创新,研华科技一直致力于为垂直行业用户打造创新、可靠、完整的机器视觉解决方案。研华科技工业物联网事业群资深经理陈文吉表示:“在PC-based设备自动化解决方案上,研华聚焦运动控制的EtherCAT及机器视觉之GigEVision等基于以太网络之开放标准技术与产品发展,满足设备自动化以及工业物联网发展之应用需求;依托核心技术的创新发展,研华设备自动化团队运用ARM/DSP/FPGA处理器之异质运算,发展专用之运动控制模块以及视觉模块,并结合研华X86的多样平台,满足各种应用场景需求;为协助系统整合伙伴快速开发设备方案,研华的行业应用解决方案就绪平台(SRP),结合了 Motion Studio及WebAccess/EzBuilder二次开发工具,并与研华完善的伺服电机与工业相机测试方案实现整合。”

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研华科技工业物联网事业群资深经理陈文吉

研华科技近期推出ICAM-7000系列智能相机方案,整合高达500万像素的影像撷取模块,支持进阶图像预处理功能(Bayer Decoding,Noise Reduction and Sharpness Enhancement,Image Flip)、搭配英特尔最新多核心凌动处理器与Cyclone FPGA,达到效能与功耗完美平衡,内建直觉式图像操作接口(GUI)、无须编程的机器视觉应用软件EzBuilder,不需要繁复的程序语言设计,通过取像、图像处理以及输出结果等简单步骤,就能轻松完成识别、定位等工作,支持 HTML5可远程操作,跨平台,并具备尺寸紧凑(95mm(W)×63mm(H)×40.5mm(D))、IP67等级防尘防水能力等特点,提供生产履历追溯与视觉导引应用的理想解决方案,可帮助用户在制程中实现高效率的控管。

“ICAM-7100除了提供生产履历专用(1维码、2维码以及光学字符辨识)机种外,更提供对位视觉检测专用机,包括对位、模块匹配等功能,适合应用于机器手视觉导引、产品分类的应用。ICAM-7100提供高弹性、高效率以及最佳性价比的智能相机方案,可协助客户快速的导入机器视觉方案、建立完整生产履历,缩短产品上市的时间并且提升品牌价值。” 陈文吉进一步补充道。

研华科技机器视觉解决方案在电子制造、新能源、食品包装等行业应用广泛,陈文吉以半导体行业为例展现了研华科技在机器视觉应用方面的不断探索。半导体制造行业对于自动化应用要求条件甚高,在达到极度精确的同时,还需保障高产能。一般而言,半导体制造过程可分为“前端”和“后端”,后端指的是在晶圆切割成个别芯片之后的测试、组装、封装等生产过程。封装检测机台的目标是在制程中实施高精确的全检,同时确保高产出速度。半导体封装技术的创新使得封装速度大跃进,同时需要更高作业密度与高精度的检测系统,挑战视觉检测系统的极限。系统设备商在设计先进的高精度机器时,组件的选择即决定成败。相关组件如控制卡、影像撷取卡及相机,对于系统的整体产能和准确度具有关键性的影响。针对半导体行业需求,研华提供四信道嵌入式影像平台,影像撷取模块并内建FPGA芯片,可进行影像前处理,并通过直接内存访问(DMA) ,实时传输高达4 Gbps图像数据至计算机主机,从而释放出更多计算机中央处理器资源进行高阶逻辑运算,也不会漏接任何像帧或封包,而这一高可靠性、高速、高处理性能的视觉检测系统,可于空间狭小的厂房环境中与生产设备直接整合,完成高精确度、高产能的IC封装检测。同时整合4轴伺服/步进马达控制卡,内建高性能DSP及SoftMotion算法,达到运动轨迹和时间点的精准同步控制,以及64信道隔离式数字输出/入,作为提供数字信号信道,连接传感器、螺线管阀门、开关及指示器。

助力人工智能与机器视觉融合

传统机器视觉主要应用于可量化的应用,如坐标定位,尺寸量测,光学1、2维码以及字符读取,而在瑕疵检测应用方面则因为较难量化,操作及设定复杂,适应性较低导致发展较慢。近来受益于物联网的发展,使得图像大数据更易获取,让人工智能应用于机器视觉检测的趋势日益显现。对此,陈文吉表示:“主要的需求来自制造质量的提升与柔性制造,为解决以往操作及设定复杂、适应性较低等痛点,同时又因Tensorflow、Caffe等标准语法,使人工智能技术受到机器视觉市场重视,并被视为是达到智能制造的重要技术。在此领域,研华希望能提供Training/Inference的图像加速器以及视觉运算平台,通过与合作伙伴的软件合作共创(Co-Creation)提供人工智能自动光觉检测解决方案,从而建立完善生态体系,与伙伴共同经营、发展。”

随着制造业“机器换人”的演变,设备智能化过程中必不可少的机器视觉也随之迅速发展。可以预计的是,随着机器视觉技术自身的成熟和发展,它将在现代和未来制造企业中得到越来越广泛的应用。而对于未来在机器视觉领域的发展,陈文吉表示研华科技已做好全面布局:“在电子制造产业,瑕疵检测将在机器视觉应用中有高度的成长,产品方案具有高整合性、容易复制等特性,未来研华科技将会向降低系统复杂度,增加系统弹性发展,提供云到端的机器视觉服务方案方向发展;另一方面,研华将致力于运动控制、机器视觉与工业计算机平台的无缝整合,持续发展MVP全方位设备自动化解决方案SRP以提升竞争力,为系统集成商与设备开发商提供完整的支持运动控制、机器视觉与工控平台的应用套件,以及快速二次开发图形化编程平台,协助用户大幅缩短开发时间,从而不断提升市场竞争力。”

摘自《自动化博览》2018年12月刊

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