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Machine vision system in the car and the application of the tobacco industry

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Machine vision starts from the nineteen eighties began, so far, from the technology development perspective, has experienced about 3 stages of development. The first stage is the chromatic sensor stage; second stage is various video cards come from stage; third stage is embedded vision system and video card of coexisting phases. According to the several years of development, in the next few years vision is an important stage of development, and the embedded system will play a more and more important role.

At present the entire global visual market gross is about 60 ~ 7000000000 dollars, mainly concentrated in Europe and the United States and Japan, in China there are about 1 ~ 200000000 dollar market. According to China's GDP growth rate of 8%, in which the industrial growth of the share is 20% ~ 30%, according to conservative estimates, visual growth speed should not be less than 10% ~ 15%.

First of all we have to know about machine vision and machine vision system is defined. As the name implies, machine vision is to use machines to replace human eyes do measurement and judgement. Machine vision system is through machine vision products ( i.e., the image capture device, CMOS and CCD two ) will detect a target is converted into a digital signal, the digital signal is then sent to a dedicated image processing system (divided into embedded and video card ), an image processing system according to the detection task requirements the set detection task. Then judge the results according to the scene to control the movement of equipment.

Machine vision systems are characterized by increasing production of the product quality and the production line automation. Especially in some not suitable for manual work in the dangerous work environment or the human eye to meet the requirements of occasions, used machine vision to replace artificial vision; at the same time large quantities of industrial production process, artificial visual inspection of product quality and accuracy of the low efficiency is not high, with machine vision detection method can greatly improve production efficiency and production degree of automation. And machine vision is easy to realize the information integration, is the base of computer integrated manufacturing technology.

Siemens machine vision system is embedded vision system, divided into VS100 and VS700 series. VS100 series is a special type of visual product, SIMATIC VS 100 series of visual system for the specific image processing tasks. SIMATIC VS 110 SIMATIC VS 120 for contour detection, object search and search, SIMATIC VS 130 two-dimensional code detection. The sensor through the "teach" instead of programming and configuration, and therefore does not require specialized knowledge of image processing and low price.

SIMATIC VS 700 series universal vision system is mainly used in the production process quality inspection and quality control. This system can be programmed to complete the image acquisition, image processing, load drive and network communication (via PROFIBUS or Ethernet ) and all other functions - very suitable for a test cycle test complete many tasks. It is due to the machine vision system can quickly obtain large quantities of information, automatic and easy to handle, with easy control of design information and processing information integration, therefore, in a modern automated production process, people will machine vision systems widely used in condition monitoring, product testing and quality control etc.. In China, the application is gradually recognized, and the most direct response is home for the machine vision will demand more and more.

Siemens vision system application in tobacco industry

The tobacco industry in China is a big industry, every year for the government to create a large number of tax and employment opportunities. Yunnan is China's tobacco industry the most important provinces, in the province has many big tobacco companies, such as Qujing, Yuxi cigarette factory cigarette, Honghe factory etc.. These enterprises management attaches great importance to product quality, they are also willing to use the best automation equipment to improve the quality of their products. While the machine is in the field of automation is the most complex one of the machine, at the same time the cigarette production speed is very fast. For example, soft line production speed is 360 bags / min, due to the production speed and product packaging and very soft, so, in the production process has produced many unqualified products. Timely detection of nonconforming product and its elimination is very important, otherwise the unqualified goods will flow to the next process and packing and crating and flows into the market. On the nonconforming products, although it does not affect the use, but it would reduce the customer satisfaction, using it will weaken the brand value and product reputation, and all these are absolute management does not want to see. For cigarette packing detection, mainly in the following 3 categories:

The soft measurement

The hard packet detection

The case detection

As the soft bag packaging is quite soft, easy deformation, so the detection of soft is the most difficult of all detection. For soft package, one of the most major problem is the surface damage. While the detection mainly comprises the trademark printing ( if missing, if it is correct, the correct position ); flowers ( whether from the top, if it is correct, the correct position ); the top and bottom of the internal quality of packaging, packaging and packaging related position detection and so on.

Because the line speed is very fast ( 6 packets / sec ) and detection task is very complex and urgent, so the artificial production line in the detection of substandard materials and its elimination is not possible.

The current detection mode is manual sampling. That is to say, in fact not on-line detection. And the result is that there are many unqualified products into the market, but management does not control also cannot know the specific number.

For high-speed applications, machine vision is the only solution. We provide a new generation of Siemens VS720 series of machine vision.

The system using smart vision sensor to replace human to complete the detection task and logical operation, the vision sensor in 0.4 milliseconds to capture images and send it to the internal processor. The processor after the digitization, the machine vision system can evaluate its color, surface and size. According to the calculation results, through an external interface signal we can achieve automatic detection device of cigarette case and elimination.

Selection of machine vision system, we can do it:

The reduction of product turnover costs

The reducing machine downtime

Improve the quality of products

The cigarette packet detection, we use two vision sensors respectively on cigarette packs, rear, front left, right and top 5 face image capture, and then use positioning analysis" soft sensor" ( VS720 series software Spectation ) determine the soft edge, according to determine the edge after the actual location for detection task. For example, the top of the image, we use such as density, eigenvalue enumeration, template matching, measurement and other" soft sensor " to achieve the detection task. Detection results output to S7 300 PLC, the controller is programmed to complete the eliminating device control, output signal to the execution system - valve to eliminate substandard goods.

After online debugging, we obtained a satisfactory result. Almost all the labeled unqualified goods be rejected entirely. Now, the actual failure rate is not high, estimated at 1% or less. In the normal production process, can produce 6 packs per second, with 12 hours a day production, daily production of about 265000 packages, so that every nonconforming product quantity is relatively high.

The application of the system can guarantee that no unqualified goods into the market, so it can enhance the product grade, the satisfaction of users and potential value of the brand, but also can reduce the cost of recycling. The success of the project application, we have every reason to expect the machine vision in the tobacco industry have more application.

Siemens vision system application in auto industry

In the automotive industry, the accuracy and quality of products must meet the requirements of this demand is grow with each passing day. Therefore, now auto industry production is characterized by a faster production cycle and a large amount of raw materials and spare parts supply. This gave the machine vision system provides play, machine vision is gradually regarded as any automation solutions in a complete part, become the automation technology in the field of a standard subject.

This year in Nuremberg at the SPS / IPC / DRIVES presentation with machine vision system for the exhibition center, this point also showed the importance of machine vision to grow with each passing day. Through VS100 and VS720 image sensor, Siemens Automation and drive group show lots of can be used for manufacturing industry in various areas of the visual system. Machine vision is rapidly into the various fields, occupy a industrial sector. In the electronics industry, especially as a high precision wafer location identification or location correction as well as for the SMT ( surface mount device ) assembly parts detection of such areas, over the past few years have formed such consensus: now to meet the high quality and production standards is the only way to use the flexible image processing method. However, machine vision is essential, even has the ability to provide the best level of precision automatic assembly and is adapted to a large number of different types and improvement of type assembly line of automobile industry is no exception.

A universal standard of importance

Once upon a time, a machine vision system is limited to a few experts to use. Since the introduction of easy integration into automated solutions in the intelligent image system, image processing in the field of automation technology in the application of growth rate to be hardly worthy of belief. Siemens service range from suitable for general application of general system, extended to all the special system, suitable for almost all needs to provide optimal solutions.

The automobile industry in the engine and gearbox manufacturing, using Siemens video detection system components, recording assembly parts manufacturing date. Parts suppliers to use it for the detection of parts size precision, correction of auto parts pressure, also can be used to correct installation of seat belts and other similar safety accessories.

When considering the quality

To improve quality and increase production is the world's leading automobile manufacturing giant choose to invest in machine vision is the main reason. One example is the automobile industry using the optical device to check the integrity of the spring assembly. In the Erlangen Heitec AG as the Siemens automation solutions provider, the customization system, is provided including a loading system and a machine vision system complete solution.

Detecting device with optical method for the detection of spring assembly is correct. The spring assembly includes 1 metal shaft, inserting a ceramic column, a 10 curved spring washers and 1 terminal tablets. In order to be able to check the correct assembly, the spring is mounted on a rail through the conveyor through a camera, video camera to identify any unqualified" bad taste " by the pneumatic cylinder ejection, and the" authentic" were transported to a buffer station, where they could be to make deep processing.

Used in the image processing system includes 1 Siemens VS110 video sensor and 1 infrared lighting equipment; processing system consists of automatic transmission equipment ( capable of supporting 10 spring group ) and 1 from" bad " in the automatic injection device. The whole detection equipment from Siemens S7-200 control.

The use of the device can significantly improve quality and increase productivity. In fact, in the Heitec engineers with confidence that it can make the" our customers will not be long before recouping their investment".

Siemens visual system characteristics

The Siemens VS100 - Intelligent Implementation Plan

With Siemens VS100 suite, Siemens has entered a brand-new equipment category. This category includes examination of small parts of the form, type and location, including ECC200 Reading 2 dimensional code. And this is designed for VS110, VS120 and VS130 view sensor, it is a complete device, comprising a lighting unit, control unit, sensor and cable.

All VS100 within the scope of view sensor are plug-and-play, easy to learn, requires no specialized training guide. Because the system is "teach" instead of programming, so that even the non-professionals can effortlessly grasp image processing. The use of power off protection can save up to 15 different testing procedures, and can be quickly converted to other model or type. Thanks to the sensor system design is compact, the Siemens VS100 family of products and a variety of transmission system, transmission system, such as an oscillating conveyor belt or fixture. In addition, some standard interfaces such as RS232, Profibus, industrial Ethernet of view sensor capable of flexible, easily integrated into complex automatic control environment.

The Siemens VS720 - special requirements tailored

New VS720 production lines designed for use with a more complex task, is Siemens VS700 universal camera kit perfect complement, enhance Siemens in flexible, general-purpose system status in the field. All of the functions, such as image capture, image processing, the final results of the generation and communication are combined in a compact process, is in a detection period of several detection task in the ideal scheme.

The new kit currently contains 6 smart camera to meet the different needs of machine vision, such as automatic detection, production monitoring and parts identification. VS721 CMOS and VS722 basic model represents applies to a large number of" conventional" task, more economical solution. With CMOS VS721 camera, especially suitable for precision is not very high and the price comparison of economic situation. VS723 is the one used in high speed photography camera, such as packaging technology field, as well as many need to perform performance detection tasks in the field, such as surface detection. VS724 is a high resolution camera, with a high of 1300000 pixels, can take very detailed images, so it is suitable for high precision detection task. VS725 color specially used for another application field. As the system with the analysis of the color and the detection of specific color value, so the color code, safety, reliable in detecting parts, label printing color or identifying gel bead.

The world for automation

In the VS720 series camera provided with 1 integrated Ethernet interface and the 8 configuration free digital input, output. The camera can be easily through an Ethernet connection to the network, and accept almost any PC machine access, thus greatly simplifying the equipment maintenance and diagnosis. The VS link interface module can be on a monitor display several camera image. Also through Profibus and the connection module, which can save for monitoring function of the other PC machine. Moreover, by industrial Ethernet provides bandwidth, can make the quality data and fault image in an external device backup.

Simatic configuration software with many detection function, it can provide a user friendly approach to build a custom image processing solutions, i.e. without camera connected, can use emulator to configuration.

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