研华推出智能化产线边缘控制解决方案

发布时间:2024-8-30 12:03:23|来源: Advantech/研华

传统制造业因为需求的提升及行业技术升级,正面临数字化转型的严峻挑战。特别是在疫情到来后,人员流动与疫情管控的不确定性让系统集成商的设备调试维护,生产型企业的设备操作,都带来了更大难题。越来越多的工厂与设备需要无人化、智能化、易维护的设备控制解决方案。

  研华推出智能化产线边缘控制解决方案,可以将智能装备中需要的边缘计算、机器视觉以及设备远程运维诊断功能整合,有效提高设备生产效率和良品率,降低运维管理成本与能源消耗。

  研华智能化产线方案

  以视频中智能激光加工设备为例,通过研华智能产线边缘控制方案,实现了整线从信息化派单,机器手视觉定位抓取上料控制,传送带传递,加工件视觉定位补正及入料瑕疵检测,激光加工,成品品质检测,机器手品质分检下料控制,生产数据上云等一整套智能化操作流程。

  智能化产线方案如何落地实施?以下文章将为您详细解析!

  系统架构图
  边缘控制平台

  01

  方案配置

  平台方案:研华嵌入式边缘控制器 AMAX-658   Intel I7处理器

  I/O模块:AMAX-5000插片式 EtherCAT I/O模块

  软件方案:Win10操作系统

  控制软件:研华CODESYS控制软件
  02

  方案功能

  1、 边缘侧统筹:

  作为边缘侧核心,通过多种工业总线,将控制系统、机器人控制、伺服控制、激光器控制进行整合;

  2、 自动化控制:

  通过CODESYS软PLC系统,实现高精度运动控制、机器人控制与激光控制;

  3、 信息化对接:

  在Windows系统中,通过研华 MachineUnite 设备云智联系统,实现将设备状态数据上传云平台,实现远程运维,设备状态检测与预测保养。

  03

  产品优势

  1

  总线丰富

  研华边缘控制器支持多种工业总线,将现场多种外设与执行器件整合,解决多厂家集成问题;

  2

  项目快速落地

  既可以支持自动化工程师熟悉的PLC编程语言,也可以支持信息化工程师熟悉的C/C#,MATLAB,Labview,Python等语言,有利于工程团队人员协作,减少项目施工时间;

  3

  提高稳定性

  相比于传统方案需要多个设备通过网线串联,AMAX-658一台控制器整合IPC与PLC功能,有效减少现场网线插口数量,提供硬件稳定性。分核分系统架构,也能将IPC的信息处理能力与PLC的实时安全特点结合;

  4

  提高加工节拍

  通过内部总线协议将信息快速交互,提供信息交互速度,整体提高设备加工节拍。

  5

  智能化

  整套方案将自动化控制与信息化传递分析整合,真正实现无人化加工。支持WIFI与4G功能,可以实现设备的远程运维,方便设备快速升级。

  机器视觉定位、检测

  研华智能化产线方案集成应用了研华智能视觉软件VisionNavi的视觉定位、无序抓取、瑕疵检测等软件功能,以及研华千兆、万兆工业相机等视觉产品,实现了与边缘控制平台的无缝整合。

  其中,视觉位置校正,加工质量检测等功能,解决了传统流水线人工上料、人工全检的难题,在提高生产效率的同时节省了人力成本,从而实现全自动机械化生产。

  视觉检测数据如产能、生产效率、生产良率等统计后上传,配合研华 MachineUnite 设备云智联系统进行智能化分析和管理。

  第一站:无序上料

  配合机械手控制,智能视觉软件VisionNavi在识别产品后,可将产品位置信息上传至视觉控制平台,由控制平台下达命令至机械手自动抓取上料。全程无需人工干预,进料随意放置,无需提前进行人工规整排序,大量减少所需人工。
  无序抓取软件画面

  产品配置:

  视觉系统:研华智能视觉软件VisionNavi ;

  相机:QCAM系列万兆工业相机(2500万像素);

  光源:背光 ;

  视觉控制平台:研华机器视觉控制器AIIS-3410

  第二站:待加工产品入料检测及视觉定位

  实现待加工品在加工前的产品质量,避免前段工序不良品的流入,从而导致加工过程的材料及工时的浪费。因为涉及产品高精度加工,需要在入料前对产品做位置定位的视觉计算,将产品偏移位置回传控制平台提供后续激光加工所需位置资料。

  入料质量检测,检测出OK产品会引导机械手抓取到良品放料区,检测NG产品会引导机械手抓取到次品放料区。
  入料检及位置校正(OK)
  入料检及位置校正(NG)

  产品配置:

  视觉系统:研华智能视觉软件VisionNavi ;

  相机:QCAM系列千兆工业相机(500万像素);

  光源:背光 ;

  视觉控制平台:研华机器视觉控制器AIIS-3410

  第三站:成品出料品质检测

  在激光加工过后,此站会针对产品加工过后做产品瑕疵检测,分选出成品中的合格品或是在生产过程中出现的错印、漏打、位置偏移…..等瑕疵品,并将检测结果上传至控制平台,控制平台凭回传数据,控制机械手会依视觉判断数据将合格品及不良品做分区摆放。
  成品品质检验(OK)
  成品品质检验(NG)

  产品配置:

  视觉系统:研华智能视觉软件VisionNavi ;

  相机:QCAM系列千兆工业相机(1000万像素);

  光源:同轴光 ;

  视觉控制平台:研华机器视觉控制器AIIS-3410

  智能视觉软件VisionNavi优势

  01

  快速配置

  快速配置视觉方案,节省视觉项目开发时间;

  02

  模板匹配

  优秀的模板匹配方案,有效解决了产品不平整、阴影等问题;

  03

  更多的产品兼容性

  VisionNavi可建立多个不同的模板,可实现不同产品的分类检测

  04

  检测速度更快

  VisionNavi采用多线程同步并行处理方式,既有稳定的检测结果的同时也有速度上的提高;

  05

  更丰富的输出方式

  VisionNavi支持TCP/IP、IO、RS232等方式输出,可以直接和西门子、三菱等PLC进行通讯;

  06

  更简单的标定方式

  VisionNavi提供多种标定方式,工具化操作,可实现一键标定、二维码标定板标定等方式。

  设备远程运维
  研华MachineUnite设备云智联系统

  系统优势

  01

  全局监控

  可以实现设备UPH监控,能耗监控,设备故障监控;

  02

  预防保养

  根据计划实现关键零部件-激光头的寿命管理。提升设备寿命

  03

  数据分析

  建立节能建议模型,失效预测,改善工艺;

  04

  远程运维

  通过VPN实现设备远程故障调试,远程检修与配方升级

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