康(kang)寧(ning)環(huan)境(jing)科(ke)技(ji)公(gong)司(si)是(shi)全(quan)球(qiu)最(zui)大(da)的(de)汽(qi)車(che)尾(wei)氣(qi)過(guo)濾(lv)器(qi)載(zai)體(ti)生(sheng)產(chan)商(shang)。公(gong)司(si)開(kai)發(fa)和(he)生(sheng)產(chan)各(ge)種(zhong)汽(qi)車(che)尾(wei)氣(qi)吸(xi)收(shou)裝(zhuang)置(zhi)，如(ru)蜂(feng)窩(wo)陶(tao)瓷(ci)。蜂(feng)窩(wo)陶(tao)瓷(ci)作(zuo)為(wei)催(cui)化(hua)金(jin)屬(shu)載(zai)體(ti)
，將(jiang)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)汽(qi)車(che)有(you)害(hai)氣(qi)體(ti)的(de)排(pai)放(fang)。

公(gong)司(si)在(zai)生(sheng)產(chan)蜂(feng)窩(wo)陶(tao)瓷(ci)時(shi)
，需(xu)要(yao)對(dui)網(wang)格(ge)平(ping)行(xing)度(du)進(jin)行(xing)持(chi)續(xu)測(ce)量(liang)，同(tong)時(shi)對(dui)各(ge)個(ge)生(sheng)產(chan)環(huan)節(jie)的(de)工(gong)藝(yi)參(can)數(shu)進(jin)行(xing)跟(gen)蹤(zong)和(he)控(kong)製(zhi)。而(er)過(guo)去(qu)
，公(gong)司(si)各(ge)生(sheng)產(chan)環(huan)節(jie)的(de)工(gong)藝(yi)質(zhi)量(liang)無(wu)法(fa)通(tong)過(guo)二(er)維(wei)碼(ma)識(shi)別(bie)進(jin)行(xing)跟(gen)蹤(zong)控(kong)製(zhi)。網(wang)格(ge)平(ping)行(xing)度(du)隻(zhi)能(neng)人(ren)工(gong)測(ce)量(liang)，更(geng)無(wu)法(fa)將(jiang)跟(gen)蹤(zong)和(he)測(ce)量(liang)數(shu)據(ju)送(song)至(zhi)PLC和MES 係統進行大數據分析，生產效率低下。

傳統生產方式下的檢測大難題

康寧公司蜂窩陶瓷半成品的生產，按加工順序包含擠出、幹燥和測量等工藝過程。生產時先是將混合好的原料送至擠出機進行“成形”，擠ji出chu得de到dao一yi段duan縱zong橫heng有you規gui律lv的de多duo網wang格ge的de柱zhu體ti狀zhuang產chan品pin，此ci時shi的de產chan品pin非fei常chang軟ruan。因yin此ci在zai將jiang軟ruan產chan品pin放fang上shang傳chuan送song托tuo架jia時shi，必bi須xu使shi產chan品pin網wang格ge的de角jiao度du與yu水shui平ping平ping行xing。產chan品pin放fang上shang托tuo架jia之zhi後hou就jiu一yi起qi隨sui輸shu送song皮pi帶dai經jing過guo微wei波bo爐lu腔qiang進jin行xing微wei波bo幹gan燥zao，幹gan燥zao後hou產chan品pin需xu要yao經jing過guo彎wan曲qu度du測ce量liang
、溫濕度測量等工藝過程。

在沒有視覺檢測裝置之前，“chanpinjichuhouyudaowentishi，dangwomenjiangchengxinghoudechanpinshoudongsongdaotuojiashangshi，hennantongguorouyanqujingquedipanduanchanpinwanggedeshuipingjiaodu。yinweichanpinshiyouqidianfuqilaide，shoushaoweiyidoudongjiukenengshichanpindefangzhijiaoduchanshenghendapiancha，shiwanggexingcheng‘z型’缺陷”，成形區操作員說。而且不同的操作員放置時，其放置角度差別很大，從而導致產品質量波動很大。

另ling一yi個ge問wen題ti是shi
，擠ji出chu後hou的de產chan品pin在zai經jing過guo幹gan燥zao等deng工gong序xu時shi都dou會hui產chan生sheng缺que陷xian次ci品pin，由you於yu沒mei有you合he適shi的de自zi動dong跟gen蹤zong設she備bei
，生sheng產chan部bu隻zhi能neng專zhuan門men安an排pai一yi個ge人ren對dui產chan品pin彎wan曲qu度du進jin行xing抽chou檢jian來lai去qu除chu缺que陷xian產chan品pin。“我們即使專門安排一個人在這抽檢跟蹤缺陷產品，但還是難免大量缺陷次品流入下遊
，因為畢竟人容易疲勞和犯錯”，康寧生產主管這樣描述他們的無奈。

In-Sight視覺係統帶來生產工藝的革新

針對這些問題，康寧公司在擴展新生產線之前跟美國總部和兄弟工廠進行了技術交流
，獲知位於美國弗吉尼亞州的黑堡（Blacksburg）工廠正在試用康耐視視覺係統進行產品二維碼跟蹤和放置角度檢測。“我(wo)們(men)深(shen)感(gan)國(guo)內(nei)工(gong)廠(chang)的(de)生(sheng)產(chan)方(fang)式(shi)落(luo)後(hou)於(yu)美(mei)國(guo)的(de)兄(xiong)弟(di)工(gong)廠(chang)
，必(bi)須(xu)提(ti)高(gao)自(zi)動(dong)化(hua)程(cheng)度(du)。所(suo)以(yi)我(wo)們(men)在(zai)谘(zi)詢(xun)總(zong)部(bu)的(de)專(zhuan)家(jia)和(he)康(kang)耐(nai)視(shi)的(de)銷(xiao)售(shou)人(ren)員(yuan)之(zhi)後(hou)
，毅(yi)然(ran)選(xuan)擇(ze)了(le)In-Sight 5000視覺係統”，工程師Jason wu表示，“這套係統對圖像讀取速度快
，識別準確，軟件配置簡單，而且接口和數據傳輸靈活。”

起初工程師們擔心，康耐視設備與康寧公司現有的Allen-Bradley（AB） PLC建立通訊需要借助Modbus通訊模塊，這種通訊速度慢、距離短
，成本高。但實際上In-sight係統可直接通過以太網跟Rockwell的Contrologix係統進行Ethernet/IP通訊，並且支持大部分常見PLC，配置方便。Cognex提供與PLC通訊的電子數據表（EDS）文件和編程樣例，這些文件可從產品附帶光盤或公司網站下載得到。使用AB PLC自帶的RSLink導入EDS文件即可識別和監控康耐視設備。參照樣自帶樣本程序，編程和硬件組態非常簡單。

康寧陶瓷半成品產線裝有7對（冗餘結構）In-Sight 5000傳感器
，其中6對用於產品工藝測量前讀二維碼
，一對用於測量產品網格平行度。在投入生產使用前，借助Insight-explorer和傳感器的焦距調整能很便捷地進行校準
，使圖像識別準確率最大化。

In-Sight傳感器測量網格平行度過程：放置產品Log的托架到位後，In-Sight傳感器先讀取托架的二維碼，操作員再將產品盡量使網格平行地放到托架上，一旦光眼檢測到產品到位
，PLC會向In-Sight傳感器發出一觸發信號，傳感器立即拍攝網格，經1s時延，Insight-explorer計算得到一個平行度數值並送至PLC。Insight-explorer軟件功能強大，可以編程計算圖像數據，並能設置控製圖顯示於屏幕

，操作員能即時直觀地看到測量值，及時調整。

讀取二維碼操作：托架上的產品在每道工藝測量前需讀取托架二維碼。一旦光電開關檢測到產品托架到位，PLC會發出一個脈衝信號
，命令2個互相冗餘In-Sight傳感器同時拍攝二維碼圖片
，並同時獲得相同二維碼值，PLC再任意選取二維碼值。接著開始工藝參數測量
，完成讀碼周期，一個讀碼周期不超過1.5s。

In-Sight傳感的平行度數據會被記錄在數據庫並通訊至MES係xi統tong，工gong藝yi工gong程cheng師shi可ke很hen方fang便bian地di在zai辦ban公gong室shi分fen析xi產chan品pin質zhi量liang和he對dui操cao作zuo員yuan的de操cao作zuo質zhi量liang進jin行xing考kao核he。而er每mei個ge產chan品pin的de生sheng產chan工gong藝yi參can數shu都dou由you二er維wei碼ma記ji錄lu在zai案an。

In-Sight視覺係統讓產品跟蹤和檢測變得輕鬆與高效

事實證明康耐視In-Sight視覺係統應用於蜂窩陶瓷生產過程中的產品質量二維碼跟蹤以及角度測量的效果非常好。In-Sight視shi覺jiao係xi統tong具ju有you卓zhuo越yue的de檢jian測ce和he識shi別bie功gong能neng。通tong過guo對dui產chan品pin圖tu像xiang識shi別bie測ce量liang和he二er維wei碼ma的de跟gen蹤zong，可ke實shi時shi監jian控kong產chan品pin各ge環huan節jie狀zhuang況kuang，降jiang低di產chan品pin的de缺que陷xian率lv。無wu論lun產chan品pin二er維wei碼ma低di速su運yun行xing還hai是shi被bei灰hui塵chen汙wu染ran


，康kang耐nai視shi傳chuan感gan器qi均jun能neng捕bu捉zhuo圖tu片pian並bing識shi別bie，抗kang幹gan擾rao能neng力li強qiang。“不僅僅節省了人工，更重要的是產品缺陷率減少

、每個陶瓷半成品的工藝參數都自動記錄在電腦裏”，Jason 說。

在生產應用中，In-Sight視覺係統運行非常穩定，測量準確
，數據通訊方便靈活。該視覺係統能方便地通過以太網將視覺信息通訊至PLC和MES係統，可以直觀的通過Insight-explorer看到數據。“借(jie)助(zhu)這(zhe)套(tao)視(shi)覺(jiao)係(xi)統(tong)，我(wo)們(men)可(ke)更(geng)方(fang)便(bian)的(de)獲(huo)得(de)產(chan)品(pin)實(shi)時(shi)平(ping)行(xing)度(du)數(shu)據(ju)和(he)跟(gen)蹤(zong)各(ge)生(sheng)產(chan)環(huan)節(jie)狀(zhuang)況(kuang)
，並(bing)能(neng)通(tong)過(guo)電(dian)腦(nao)進(jin)行(xing)數(shu)據(ju)分(fen)析(xi)，大(da)大(da)提(ti)高(gao)了(le)自(zi)動(dong)化(hua)程(cheng)度(du)”
，康寧公司工藝工程師如是說。

康寧公司的蜂窩陶瓷生產線增加In-Sight視覺係統後，使自動化程度和效率得到了很大提高。“有些任務是人工很難完成的，如測量網格平行度和惡劣環境下掃描二維碼，In-Sight視覺係統做到了，它讓產品網格平行度指標得到了量化
，”Jason Wu最後評價說
，“康耐視視覺係統在智能製造和工業4.0這種大趨勢下，應用優勢得到彰顯。未來，我們公司還有很多製造環節需要借康耐視視覺係統來提高其智能化和信息化程度。”

圖1  Cognex 5100識別和測量產品網格平行度

圖2  經Congnex 5100獲取的測量網格圖像傳送至In-Sight Explorer軟件顯示平行度值

圖3  借助Cognex係統2D碼識別功能，對產品各個生產環節的工藝參數進行跟蹤