自动锁螺丝机造作指南(三)成本分析

david

成本分析

下面从硬件和软件两个方面，分析一下自动锁螺丝机的成本。

硬件成本分析

• 无论采用无机器视觉的锁螺丝机还是有视觉的锁螺丝机，其运动部分和锁螺丝部分大致相同。区别在于支持的螺丝机个数。
• 在运动机构上，采用丝杠的直线运动模组，比采用同步带的直线运动模组精度高，成本也相对高一些。 同样，采用伺服电机比采用步进电机运动模组，精度高，成本也高。
• 在运动控制器上，大多采用专用的多轴运动控制器。
  • 由于自动锁螺丝机，不需要进行复杂的运动路径控制，多为直线运动，不需要复杂的控制算法，比如圆插补算法。 这些运动控制器，由于不需要严格的多轴联动，一些使用了软件生成脉冲的运动控制器满足使用需求。其成本相对较低。
  • 而在需要进行多轴联动的情况，比如点胶机，需要进行严格的路径控制，也就需要运动控制器，有直线插补和圆弧插补等算法。 同时需要严格控制脉冲的输出，使用软件生成脉冲，在高速运行的时候就难以满足要求，此时需要使用FPGA或专用芯片来生成多轴同步的脉冲， 控制各个轴的运动。这种运动控制器，通常价格较高。
    
    
  
  
• 在采用了机器视觉系统的自动锁螺丝机，市场上常见的产品，需要一台显示器，用作运行的监视和参数设置之用。 在实际的运行中，通常是不需要显示器的，因而使用手机，pad等移动终端，在需要修改参数和配置的时候，通过wifi连接系统，进行相应的修改， 从成本的角度，是非常合适的方案。这个需要机器视觉系统，支持无线连接。
  
  

中低端的自动锁螺丝机，通常使用同步带传动的和步进电机组成的直线运动机构；使用龙门架结构。专用的运动简单功能的控制器；

软件成本分析

无机器视觉的自动锁螺丝机，主要有两个大的软件模块：第一个是运动控制软件模块，第二个是示教手柄软件模块。

• 运动控制软件模块，集成在运动控制器或PLC中，根据各家自动锁螺丝机支持的轴数不同，而略有区别。通常是厂家根据产品定制。
• 示教手柄软件模块，集成在示教手柄的嵌入式系统中。通常使用单片机系统，有通用的示教手柄。
  
  

以上软件，通常为各个厂家自己开发，硬件成本基本固定。主要是软件开发成本，这个主要是通过大量出货，来分摊软件开发费用。

有机器视觉的自动锁螺丝机的软件成本就比较复杂一些。软件分为如下几块：一 运动控制软件模块；二 机器视觉软件模块；三 人机界面软件模块。

• 运动控制软件模块，可以集成在运动控制器或PLC中，也可以集成在人机界面软件中。这部分的开发成本与无机器视觉的自动锁螺丝机大致相同。
• 机器视觉软件模块，通常集成在工业智能相机中，或使用传统的工业相机加工控机的视觉系统的人机界面软件中。
  • 功能简单的机器视觉任务，自动锁螺丝机厂家可以自行开发。这种情况非常的少见。
  • 使用工业相机加工控机的传统方案，大多数情况下，使用了第三方的机器视觉软件包。 如德国的商业化软件halcon，美国的labview，以及国内的创科的机器视觉软件包。 这些软件包的授权费中，国外的几款，授权费用相当昂贵，国内的相对便宜。 在中低端的自动锁螺丝机中，视觉软件的授权费用，可以占到整机费用的20%~40%。
  • 而使用工业智能相机的自动锁螺丝机，情况比较简单，视觉软件集成在了工业智能相机内部，没有额外的授权费用。 相比工业相机加工控机的视觉方案，具有很高的性价比优势。
  • 另外不得不提的是，使用第三方视觉软件包，需要额外的编程，通常需要有相当的机器视觉开发经验，这会额外的增加开发成本。 使用工业智能相机，图像处理和机器视觉算法集成在了工业智能相机内部，是没有这些视觉软件包授权费用的。 目前深圳市优微视技术有限公司提供的工业智能相机，提供的是turnkey的自动锁螺丝机解决方案，不需要锁螺丝机厂家，在进行视觉方进行大量的编程，更加容易在产品中应用。
    
    
  
  
• 人机界面软件，在使用工业相机加工控机的传统视觉方案中，这部分软件模块集成在了工控机中。通常在windows环境下开发，各个厂家程序界面不尽相同，开发的成本，根据使用的方案稍有差异。 halcon的视觉软件，不提供人机界面模块，这需要自行使用诸如QT，MFC等进行人机界面的开发。 使用labview的视觉软件包，提供了人机界面编程模块，相对方便一些。这些都需要开发人员熟悉相关的操作系统环境，和相关软件的开发。开发成本相对较高。
  
  

在使用工业智能相机的方案中，也分为两类，

• 一类如康耐视的智能工业相机，其人机界面开发与上述情况相同，需要开发专门的人机界面软件，开发成本基本相同。
• 另外一类如优微视机器视觉传感器，其提供的自动锁螺丝机解决方案，内置了人机界面部分，不需要进行另外的编程。使用手机和pad，通过wifi连接到工业智能相机后，在浏览器中就可以直接进行相关的操作，大大降低了开发成本。
  
  

总的来说，使用智能工业相机的机器视觉方案，由于没有视觉软件包的授权费用，其成本相对较低。在开发成本上，以turnkey方式提供软件方案的，由于没有了机器视觉开发和人机界面开发费用，其进一步降低了成本。

• 成本分析
  
  

组成模块	无机器视觉	工业相机+工控	工业智能相机
运动机构及控制器	控制器成本 软件开发费用	控制器成本 软件开发费用	控制器成本 软件开发费用
人机界面模块	手柄成本 软件开发费用	工业相机 工控机 显示器 光源 光源控制器 接口卡 专用线缆 软件开发费用	工业智能相机 光源 专用线缆 软件开发费用
机器视觉模块	无	视觉软件包授权费 视觉应用开发费用	内置，无额外成本

Warning

由于成本的原因，国内的机器视觉软件包的盗版情况非常的严重。 在不需要出口的产品中，很多中小厂商使用了盗版的视觉软件包，这存在这极大的版权风险。 随着国内知识版权意识的逐渐增强。使用盗版软件，所面临的风险也越来越大，这需要引起自动化领域的上下游企业足够的重视。