機器視覺在精密組裝與無人工廠所扮演的角色

美商康耐視股份有限公司台灣分公司台灣區總經理方瑞應。

美商康耐視(Cognex)股份有限公司台灣分公司台灣區總經理方瑞應先生，針對「機器視覺在工廠自動化—精密組裝(Vision)與無人工廠(ID)所扮演的角色」做議題分享。首先介紹該公司為「機器視覺與ID領導廠商」，在全球市佔率皆是第一，包含OEM的 >50%、半導體設備的 >70%，累積超過100萬套出貨量。

該公司注重研究開發，3成為研發人員，年營收有>15%用在視覺與ID相關的開發與創新。同時專注本業，擁有數百項視覺(Vision)與ID產品相關專利。其Vision + ID的產品組合，提供檢驗、量測、定位、辨識等能力，在工廠自動化中扮演著重要的角色。

幫機器裝上眼睛  生產能力與效率大躍進

「行動穿戴裝置」快速崛起，帶動了相關供應鏈的新商機與新競爭，加上其輕薄短小、組裝精度高的產品特性，將促使相關供應鏈廠商的生產技術與流程再升級。在面對技術提升與人力管理相關問題上，產業自動化已經成為新一代電子產業當中最重要的課題。

為了快速達到自動化生產的目標，「機器視覺」與「機台設備」與「自動化生產線」的搭配已成趨勢，透過「機器視覺」，可以：1. 做為製程輔助與各式檢測要求；2. 以及「生產管理與產品追溯」的好幫手(電子產品生產過程可運用一維或二維條碼來進行產品的追溯與管理)。

然在電子產品製程的組裝精度要求日益提高、材質多樣化，再加上面對不同的生產環境的挑戰，導致電子產品的ID讀取越來越不容易(各種條碼的品質不一、讀取方向與可讀取的角度常有不同限制、直接刻碼製程逐漸成為主流)。如何選擇優越且穩定的讀碼方案，便成為設備開發商與自動化工廠的「挑戰」。

Cognex以在機器視覺領域研發多年，提供定位(Guidance)、表面檢驗(Inspection)、尺寸量測(Gauging)、ID讀取(Identification)等功能，研發出全系列低至高階的讀碼器產品，可讀取各式電子零件上面的條碼，以利生產管控。

搭配PC的平台，以及其2D(平面)與3D(立體)的視覺應用範圍，已成為電子業熱門應用專屬解決方案，如機械手(3D定位方案)、3D Profile Mapping 解決方案、精密對位組裝系統。

相較於傳統的視覺開發流程(第一步：程式撰寫；第二步：確認結果，最後才發現錯誤)，Cognex提供更省時的作法(第一步：視覺評估OK、第二步：程式撰寫)。透過Cognex Designer的整合式開發環境(IDE)，可支援多相機、3D輪廓環境、拖放圖形化的人機介面、豐富的I/O支援、資料庫？審核線索？方法管理等特色，而且靈活地整合協力廠商硬體(如運動平台)，亦可在現場配置合適的解決方案(程式容易改寫，以因應生產需求)。

簡單來說，在複雜的應用程式中，Designer將它變成「視覺任務」(Vision Task)，透過流程與標籤的方式，提供PC環境下整合智慧攝影機、視覺感測、ID讀取等整體可維護的解決方案，是最完整的機器視覺與ID產品。

工業讀碼夠專業  惡劣環境不漏接

接著由Cognex戰略客戶經理劉禮謙先生，來針對「工業讀碼器在無人工廠扮演的角色」做詳述，他表示常見條碼應用，在汽車、電子、物流、食品？飲料、醫藥、消費品、文件處理等領域都看得到。其中又以二維條碼和直接元件標記(DPM)條碼最常應用在製造流程中，從部件級ID、主裝配ID、總裝配ID來進行產品的全面可追溯性。

影像讀碼器概念，就是一個相機內部具備Sensor，透過成像器與後端處理器來做解碼分析。一般讀碼器以3步驟(照亮條碼、定位條碼、提取數據)來讀取條碼，看起來非常容易，但在產品表面與條碼的顏色太近、條碼破損、條碼反光等狀況下，會增加辨識的困難性。

因此Cognex的最先進讀碼器產品「DataMan家族」，結合了IDMax+(具有Hotbars技術)、2DMax+、IDQuick、即時圖像顯示、工業通訊協議、VSoC、模組化光源和鏡頭、UltraLight、自動光源控制和智慧調節等技術，在惡劣環境(刮傷、對比過低、照明不均、模糊、雜點背景)下亦能讀碼成功。

DataMan產品線有超值、中階與高階等定位，如DataMan 50為體積最小的讀碼器，DataMan 300為高階產品，提供靈活的照明與光學元件，並具備易用性(如智慧調節焦距與照明)等特性，以滿足不同工作距離的需求。

此外，DataMan支援多元化的工業協議(乙太網？IP、PROFINET、MC、Modbus/TCP)，可多條碼(不同類別)同時讀取，並支援多讀碼系統，以及靈活的數據格式。

DataMan協助Lumileds公司產品(僅2mm條碼、反射材質、無統印刷品質)在惡劣環境下，都能實現100%的讀取率。而且，在包裝追蹤的惡劣辨識環境下，亦能讀你千遍亦不厭倦。也因為上述優勢，造就了Cognex的DataMan工業讀碼機產品在業界廣受採用。