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Kevin Blackburn

2021年4月15日

緊湊型 I/O 模組顯著降低硬體需求以及成本,並減少 50%設備裝配時間

EJ 系列 EtherCAT 插拔式模組在種子分類機中的視覺應用

VMek 從一開始就在種子自動分類解決方案中配備了 EtherCAT 技術。高速即時通訊技術以最佳計方式支持基於視覺的分類機實現高資料傳輸率。公司通過將 I/O 層轉換為使用 EtherCAT 插拔式模組,進一步降低了成本,減少了設備占地面積,並縮短了設備測試時間。

Metrix 實驗室分析色選機使用兩台全色 GigE 相機分離和收集種子資料。
Metrix 實驗室分析色選機使用兩台全色 GigE 相機分離和收集種子資料。

2012 年,維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領域。」他於 2014 年成立了 VMek 公司,提供用於視覺分類的軟體和硬體解決方案。

VMek提供的分類機包括 Metrix Analytic Lab Color Sorter™ 和Element Analytic Production Color Sorter™等設備,它們利用新的高速分類技術滿足農業領域客戶的需求,包括美國前三大種子生產商。

Metrix 分類機使用兩台全彩色 GigE 相機,每秒可以處理 600 粒種子,而 Element 分類機配備四台類似的相機,每秒鐘可處理達12,000 粒種子。與其他只能將產品區分良莠的色選機不同,VMek 系統能夠即時提供每粒種子的寶貴資料,Kent Lovvorn 解釋「我們的軟體使用每個物體的正面和背面圖像進行組合分析。該軟體先將每個部分獨立出來,再將它們組合在一起,以完成 360 度的完整分析。」

這些資料讓種子生產商能夠分析個別物體被拒絕的原因,並將實驗室結果與工廠實際情況進行比較。他們還可以利用這種洞察和分析能力來規劃未來,Kent Lovvorn 解釋,種子公司可以為下一個種植週期制定計畫,以增強或消除一些特性。

緊湊型 EJ 板減少了 Vmek 硬體解決方案的佔地面積。
緊湊型 EJ 板減少了 Vmek 硬體解決方案的佔地面積。

利用 I/O 解決方案執行持續改進

公司創始人 Kent Lovvorn 從一開始就相信,只有與頂級的供應商合作,才能不斷改進這些高科技系統,「當我剛成立 VMek 時,我就在尋找能夠以正確方式開發高品質元件的硬體和軟體合作夥伴。就在那時,我找到了倍福。」

倍福為Kent Lovvorn介紹EtherCAT 工業乙太網協定,使他瞭解到了該通訊系統將 PC 用作即時設備控制器的能力。Kent Lovvorn也發現EtherCAT是應用於高速視覺機器的最佳技術,因此決定採用倍福的 EtherCAT I/O 端子模組作為標準產品。

2017 年,VMek 對多個系統進行重新設計,以進一步降低成本和空間需求,但希望繼續使用 EtherCAT 硬體。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的運行狀態仍然良好可靠。VMek 希望藉由減少硬體模組數量和對點對點佈線的需求來增強產品功能,並縮短上市時間。

EtherCAT 插拔式模組可減少佔地面積,節省成本和裝配時間

與倍福區域銷售工程師 Chuck Padvorac討論後,Lovvorn 找到了一個合適的解決方案—EJ 系列 EtherCAT 插拔式模組。這些 I/O 模組的尺寸約為標準 EtherCAT 端子模組的一半,但功能完全相同。這些模組使用 VMek 為該應用選擇的 JST 連接器,直接安裝到訂製的印刷電路板上,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PC-based系統上。由於電路板是預先組裝好的,因此與傳統的有線端子模組相比,可以使批量生產更高效以及更符合成本效益。

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。
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,讓我們能夠構建我們需要的確切功能、尺寸、連接器和標籤的配電板。」Lovvorn 解釋說道。「由於每台設備的電路板都是量身定制的,我們可以在購買 EJ 系列模組之前先準備設備,這在設備成本和及時組裝方面具有很大優勢。」

關鍵合作促進分類技術的發展

VMek 公司為每台分類機配置帶有標準信號分配板的 EJ 系列 EtherCAT I/O 模組,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,我們可大幅縮減維修時間。」硬體層面的細微調整,幫助 VMek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,以繼續加強其視覺分類機和軟體性能。

「作為農業領域的領先供應商,客戶認為我們複雜的分類演算法和收集每個部分資料的能力視為必要的功能。」Kent Lovvorn 說道。因此,VMek將繼續和倍福一樣致力於成為其行業內領袖的公司合作,持續開發解決方案。