机器视觉系统的定位/对准/对位，如何实现快速定位？

2022 年 1 月 10 日

随着工业自动化的蓬勃发展，很多厂家在其产品的生产过程中总会出现一些不良品、残次品、部分零件不匹配、部分变形产品、产品贴合偏差等...

有时机器视觉系统的定位/对中/对中会发生在手工劳动无法达到所需精度的情况下。 在下面的示例过程中，利用视觉系统的定位/对中/对中，成功完成了高精度的制造过程。

通过视觉系统进行位置检测、定位/对准的基本原理

如何实现快速、准确的定位？

为了实现生产过程的高效率，需要能够即时检测工件与工作设备或工作台之间的位置关系并实施精确控制。 如果这个检测出现准确性问题，就会导致不良品的生产； 如果检测和控制存在时间滞后，生产率就会降低。 要实现工厂自动化（FA：），精确快速的定位/对位功能必不可少，而视觉系统作为实现这一目标的手段正在进一步扩大应用范围。

定位/对齐问题

在液晶面板的生产中，贴合玻璃和薄膜时必须保证高精度定位。 近年来，虽然视觉系统越来越多地应用于定位功能，但仍然面临以下问题。

不过，近年来，借助自动进行校正的“自动校正”功能以及正确位置对准精度的提高，这些问题正在逐渐被克服。

视觉系统定位流程

首先，了解利用视觉系统的定位/对准过程非常重要。 实际情况会根据视觉系统的不同而有所不同。 以玻璃贴合为例，介绍定位的基本流程。

自动修正

使用图形搜索（搜索处理）等，检测对准标记的位置信息，并计算载物台轴方向和旋转中心位置。

基准位置登记

移动目标物体并注册目标位置。

结盟

测量目标物体的位置并计算相对于参考位置的修正量。

位置

计算出的位置信息反馈给PLC等上层系统，控制平台实现定位。

视觉系统定位的优点

将视觉系统引入定位/对位功能可以获得以下优点。

通过图形搜索进行高精度位置检测

图形搜索（搜索处理）是使用视觉系统进行定位/对准时的必要技术。 在图案搜索期间，自动检测用作参考的图像和图案（标记）。 这些标记也称为“对准标记”和“定位标记”。 此时，可以利用镜头畸变校正和滤波器功能来实现高精度的位置检测。

自动纠偏带来的生产效率提升

在使用坐标的位置控制中，存在工件与工作台之间的偏移和检测精度等问题，难以实现理想的位置和角度检测。 近年来，随着图搜索（搜索处理）技术的进步，自动校正的准确性得到了很大的提高。 自动高速、高精度校正成为可能，提高生产效率。

视觉系统高精度检测支持正确控制

近年来，基于高像素数视觉系统，视觉系统技术的进步也使得对准标记的高精度检测成为可能。

不仅可以检测对位标记，即使没有对位标记，也可以根据实际使用情况进行灵活多样的位置检测，如印刷电路板拐角处的虚拟交叉点检测、晶圆槽定位等。

使用超高像素相机进行定位/对准

我们利用行业领先的解决问题能力，推出了 21 兆像素超高像素相机。 30万像素、200万像素等低像素相机存在以下问题，但超高像素相机可以解决这些问题。

您是否曾被这些问题困扰过？

对于R零件较多的产品，角部的检测不稳定，位置检测也不稳定。

只要采用21兆像素的摄像头完整拍摄整个产品，即使形状复杂，也能实现高精度的轮廓检测。 对于各种形状的产品也可以实现高精度对位。

同一条生产线上会生产多种产品，切换时会出现麻烦。

当使用分辨率较低的相机时，必须缩小视场才能达到目标精度。 因此，当在同一条生产线上进行多个生产时，每次切换时，也会产生改变相机布局的工时。 然而，只要用21兆像素的相机拍摄整个产品，就可以消除切换的工时，相机可以永久使用，并且可以构建简单的生产系统。 另外，可以对多个产品进行统一测试。

在独立于对准的过程中使用视觉系统实施外观/尺寸检查

除了对位之外，外观检查和尺寸检查在其他独立工序中实施的情况也较多。 只要用21兆像素的摄像头拍摄整个产品的全貌，就可以同时进行产品的对位和整体外观检查。 最终有助于缩小生产设备的尺寸。

应用

近年来，高精度产品发展迅速，对生产过程的精度要求很高。 最近，还存在提高生产率和成品率的需求。 为了满足这一需求，利用视觉系统进行系统定位/对准的需求不断增长。 下面将介绍一些使用视觉系统和校正的重要案例。

车身组装时定位孔传感

工业机械手是焊接、运输、装配等生产过程中不可或缺的一部分。 在之前的操作中，会产生原点搜索、定位等坐标示教工作。 另外，还要根据产品和个体差异进行微调。 现在，只需利用视觉系统进行定位和校正，就可以解决这些问题。 例如，在装配车门等重型零件时，视觉系统可以确认定位孔并实施机器人控制，从而可以实现更精确、更快速的生产。

图形位置偏移

对于用于半导体元件制造的晶圆，m级图案偏差可能成为致命缺陷。 因此，虽然经常需要使用光学显微镜来检测和获取缺陷位置信息，但现在使用支持21兆像素颜色的“XG-X系列”可以精确地检测图案和包括晶圆旋转方向的图案相机。 位置偏移。

电子元件组装

随着智能手机、平板电脑等设备小型化的发展，电子设备行业对装配精度提出了更高的要求。 它支持同级最高像素数的高分辨率、宽视角21兆彩色摄像头，可以清晰检测芯片的细微部分，实现高精度对位。 即使是电子元件等小部件也可以正确组装。

作为智能装配与自动化领域的行业盛会，（第十五届上海国际工业装配及传动技术展览会）紧跟行业发展和市场需求，聚焦自动化生产装配智能化解决方案，极大地促进了国内汽车、电子产品和半导体。 、医疗机械、家电制造、食品饮料包装、新能源、太阳能光伏、机械设备制造、通讯等行业。

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