VMek 從一開始就在其種子自動分揀解決方案中配備了 EtherCAT 技術。高速實時通訊技術可為基於視覺的分揀機實現高數據傳輸率提供最佳支持。公司通過將 I/O 層轉換為使用 EtherCAT 插拔式模塊,進一步降低了成本,減少了設備占地麵積,並縮短了設備調試時間。
EJ 係列 EtherCAT 插拔式模塊
在視覺種子分揀機中的應用
2012 年,弗吉尼亞州中洛錫安郡的 VMek™ Sorting Technology 公司總經理 Kent Lovvorn 帶著清晰的人生願景離開了他之前的工作:“我當時想要專攻高速機器視覺的某個細分領域。”他於 2014 年成立了 VMek 公司,提供用於視覺分揀的軟件和硬件解決方案。
公司提供的分揀機包括 Metrix 實驗室分析色選機和 Element 生產分析色選機等設備,它們利用新高速分揀技術滿足農業領域客戶的需求,其中包括美國前三大種子生產商。
Metrix 分揀機使用兩台全色 GigE 相機,每秒鍾可以處理 600 粒種子,而 Element 分揀機配備四台同類相機,可實現每秒 12,000 粒種子的處理能力。與其他隻能分離部分的色選機不同,VMek 係統能夠實時提供每粒種子的寶貴數據,Kent Lovvorn 解釋道:“我們的軟件使用每個物體的正麵和背麵圖像進行組合分析。該軟件先將每個部分分離出來,然後再將它們組合在一起,以完成 360 度的完整分析。”
這(zhe)些(xie)數(shu)據(ju)讓(rang)種(zhong)子(zi)生(sheng)產(chan)商(shang)能(neng)夠(gou)分(fen)析(xi)個(ge)別(bie)物(wu)體(ti)被(bei)拒(ju)絕(jue)的(de)原(yuan)因(yin),並(bing)將(jiang)實(shi)驗(yan)室(shi)結(jie)果(guo)與(yu)工(gong)廠(chang)實(shi)際(ji)情(qing)況(kuang)進(jin)行(xing)比(bi)較(jiao)。他(ta)們(men)還(hai)可(ke)以(yi)利(li)用(yong)這(zhe)種(zhong)洞(dong)察(cha)和(he)分(fen)析(xi)能(neng)力(li)來(lai)規(gui)劃(hua)未(wei)來(lai),Kent Lovvorn 解釋說道:“種子公司可以為下一個種植周期製定相應的計劃,以加強或消除一些特性。”
Metrix 實驗室分析色選機使用兩台全色 GigE 相機分離和采集種子數據。
利用 I/O 解決方案持續改進
公司創始人 Kent Lovvorn 從一開始就相信,隻有與頂級的供應商合作,才能不斷改進這些高科技係統:“當我開始創業成立 VMek 時,我就在尋找能夠以正確方式開發高品質組件的硬件和軟件合作夥伴。就在那時,我找到了倍福。”

緊湊型 EJ 板減少了 Vmek 硬件解決方案的占地麵積。
倍福為其講解和演示了 EtherCAT 工業以太網協議,Kent Lovvorn 了解到了該通訊係統能夠 PC 用作實時設備控製器,並研究了將 EtherCAT 用於高速視覺機器的情況,最終決定將倍福的 EtherCAT I/O 端子模塊作為標準產品使用。
2017 年,VMek 公司對多個係統進行重新設計,以進一步降低成本和空間需求,但希望繼續使用 EtherCAT 硬件。這項工作並不需要提高可靠性,因為 2015 年交付的第一台設備運行狀態仍然良好可靠。VMek 希望通過減少硬件模塊數量和對點對點布線的需求來增強產品功能,並縮短上市時間。
EtherCAT 插拔式模塊可減少占地麵積,
節省成本和裝配時間
通過與倍福區域銷售工程師 Chuck Padvorac 的討論,Lovvorn 找到了一個合適的解決方案:EJ 係列 EtherCAT 插拔式模塊。這些 I/O 模塊的尺寸約為標準 EtherCAT 端子模塊的一半,但功能完全相同。這些模塊使用 VMek 為該應用選擇的 JST 連接器,直接安裝到定製設計的印刷電路板上,並且整個信號分配板通過預製電纜或編碼插頭連接器,連接到規模更大的基於 PC 的係統上。由於電路板基本上是預先組裝好的,因此與傳統的有線端子模塊相比,可以提高批量生產的效率和性價比。

VMek 公司總經理 Kent Lovvorn(右)和倍福區域銷售工程師 Chuck Padvorac 緊密合作,選擇出合適的 EtherCAT 解決方案。
“這個解決方案的核心優勢之一是易於使用,它讓我們能夠構建具有所需的確切功能、尺寸、連接器和標簽的配電板。”Lovvorn 解釋說道。"由於每台設備的電路板都是根據我們的設計和工藝量身定製的,我們可以在購買 EJ 組件之前先建造設備,這在設備成本和及時組裝方麵具有很大優勢。”
這個解決方案的核心優勢之一是易於使用,它讓我們能夠構建具有所需的確切功能、尺寸、連接器和標簽的配電板。
通過關鍵合作推進分揀技術的發展
VMek 公司通過為每台分揀機配置帶有標準信號分配板的 EJ 係列 EtherCAT I/O 模塊,大幅縮短了產品上市時間。“據估計,我們可以將設備裝配時間減少 50%。”Kent Lovvorn 說道。“如果需要,我們可將維修時間減至更少。”硬件層麵的細微調整幫助 VMek 公司將每個 I/O 網段的成本降低了大約 700 美元,因此公司可以將節省的資金重新投入於研發工作,以繼續提升其視覺分揀機和軟件性能。
“作為農業領域的領先供應商,我們的客戶將我們複雜的分揀算法和采集每個部分數據的能力視為必不可少的功能。”Kent Lovvorn 說道。因此,VMek 公司將繼續專注於與像倍福一樣致力於成為其行業內領袖的公司合作,持續開發和完善解決方案。
關於德國倍福
倍福(Beckhoff)是一家專注於自動化新技術的德資企業,創立於 1980 年nian,總zong部bu位wei於yu德de國guo威wei爾er市shi。作zuo為wei全quan球qiu自zi動dong化hua技ji術shu的de驅qu動dong者zhe,倍bei福fu定ding義yi了le自zi動dong化hua領ling域yu的de許xu多duo標biao準zhun,是shi國guo際ji標biao準zhun的de製zhi定ding者zhe和he推tui動dong者zhe。公gong司si所suo生sheng產chan的de工gong業ye PC、現場總線模塊、驅動產品和 TwinCAT 自動化軟件構成了一套完整的、相互兼容的控製係統,可為各個工控領域提供開放式自動化係統和完整的解決方案。經過 40 年的發展和努力,倍福已在世界各地設立 30 多家分支機構,加上全球的合作夥伴,業務遍及 70 多個國家和地區。
倍福於 1997 年進入中國市場,中國區總部落戶於上海市北高新產業園區,現有員工 300 人,辦事處遍及國內 30 座大中城市。創新產品和解決方案廣泛應用於風力發電、半導體、光伏太陽能、電子製造、金屬加工、包裝機械、印刷機械、塑料加工、輪胎加工、木材加工、玻璃機械、物流輸送以及樓宇自動化等眾多領域。
公司傾力推廣的 EtherCAT 實時工業以太網於 2014 年成為中國國家推薦性標準,並已入編工信部的《國家智能製造標準體係建設指南》。作為一家技術驅動型公司,倍福一直注重在技術上尋求突破創新,在業內享有“創新引擎”的美譽。倍福基於 PC 的控製技術具有良好的開放性,它支持所有主流的工業通信協議,將 IT 技術、互聯網和自動化技術完美融合在一起,為實現工業 4.0 和智能製造奠定了堅實的技術基礎。
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