镜头需要选择焦距,光源需要确定颜色和照射角度,相机、照明和控制系统之间还要分别供电和布线。产品尺寸一旦变化,镜头焦点或者照明条件可能又要重新调整。一套看起来并不复杂的检测工位,真正完成机械安装、电气接线和现场调试时,涉及的零部件往往比最初预计得更多。
倍福正在把这些分散的视觉部件进一步集中。
按照目前公布的产品计划,VUI2030系列工业视觉单元预计于2026年8月进入市场。该系列把工业相机、照明以及可电子调整焦点的镜头组合在同一个设备中,目标应用包括机器视觉检测、定位以及其他需要图像采集的自动化设备。
此次公布的VUI2030采用500万像素级黑白面阵成像方案,图像分辨率为2472×2064,最高帧率为58 fps,图像数据通过2.5 Gbit/s接口向上级系统传输。产品同时提供不同焦距版本,其中已经公布的规格包括8 mm、12 mm和16 mm。
从这些配置可以看出,VUI2030并不是单纯把一台工业相机重新做得更紧凑,而是把过去视觉工位上需要分别配置的几个环节放到了同一个单元中。
其中变化比较明显的是照明。
工业视觉项目中,光源常常比相机本身更影响最终图像。一个金属零件表面可能存在反光,一个塑料件可能颜色接近背景,标签、字符、边缘和孔位对照明方式的要求也不相同。设备厂经常需要在环形光、条形光、背光以及不同颜色光源之间反复测试,才能得到稳定的图像。
VUI2030在设备内部集成多色LED环形照明,光色和脉冲强度可以根据检测对象进行调整。已经公布的光色包括白光以及红外、蓝、绿、橙等不同波段。
这种方式不会让所有机器视觉项目从此不再需要外部光源。大尺寸物体、特殊表面、背光测量或者复杂角度照明,仍然可能需要单独设计照明系统。但对于原本就适合使用相机正面环形光的小型检测工位,相机与照明直接集成,可以减少设备外围安装件和独立光源控制部件。
对机械设备制造商来说,这种变化最直接影响的是视觉工位的空间布置。
现在很多包装机械、装配设备、电子生产设备和检测专机已经很难再给视觉系统留下大面积独立安装空间。机械结构内部既有气缸、导轨、伺服机构,又有传感器和线缆,相机周围还需要避免遮挡。
过去分别安装相机、镜头和光源时,需要预留多个安装位置,还要考虑光源与镜头之间的相对位置。视觉单元进一步集成以后,可以减少部分机械支架,使相机安装更接近普通工业传感器的方式。
另一个值得关注的变化来自镜头。
VUI2030采用液态镜头技术,可以通过控制系统电子调整焦点。传统机器视觉镜头安装以后,焦点通常通过机械方式完成调整,一旦工件高度发生明显变化,或者设备需要生产多个尺寸不同的产品,就可能需要重新调整镜头。
在产品频繁换型的设备中,这件事并不方便。
例如一条包装线同时生产不同高度的盒体,相机位置固定以后,不同产品表面与镜头之间的距离会发生变化。如果视觉系统能够根据当前生产型号调整焦点,就可以减少部分人工重新校准工作。
同样的需求也会出现在装配和检测设备上。一台专机可能检测多个产品系列,工件尺寸不同,但设备厂又希望尽量共用同一套视觉硬件。电子调焦给这种设备留下了更多调整空间。
不过,机器视觉项目也不能因为具备自动调焦,就忽略最基本的成像设计。
工作距离、视野范围、检测目标尺寸以及需要识别的最小特征仍然需要提前计算。8 mm、12 mm和16 mm镜头对应的视野并不相同,设备厂最终选择哪个版本,仍然取决于相机安装距离和实际检测范围。
视觉系统的一体化减少的是安装和调整环节,并不会取代基本的光学选型。
VUI2030另一个比较有倍福自身自动化体系特点的地方,是通过EtherCAT P进行供电,同时可以与EtherCAT机器过程进行同步。
机器视觉过去经常作为相对独立的检测系统安装在生产线旁边。相机采集图像,视觉控制器完成判断,再把OK、NG或者测量结果发送给PLC。设备规模较小时,这种架构非常常见。
但随着检测速度提高,相机触发时间与机械动作之间的关系越来越重要。
高速输送设备上,产品经过检测位置的时间很短;运动机构到达指定位置以后,相机需要在准确时间采集图像;如果同时使用闪光照明,还要让光源与曝光保持配合。相机、PLC、运动控制和照明之间的时间关系越紧密,设备调试工作越复杂。
倍福把视觉系统进一步放入自身控制架构中,实际上是在把机器视觉从一套外围检测设备,逐渐变成机器控制系统中的组成部分。
这种变化已经在越来越多自动化设备上出现。
以前视觉检测往往是在生产设备基本完成后再增加。机械设备先能够正常运行,然后根据质量要求安装相机。现在一些设备从设计阶段就已经确定视觉检测位置,相机什么时候拍照、产品如何定位、不合格品如何剔除,都直接进入设备动作流程。
机器视觉因此不再只是“拍照判断”,而是与PLC、伺服、输送机构和I/O共同决定设备节拍。
图像数据量增加后,通信带宽也成为视觉系统需要考虑的问题。
VUI2030公布的图像传输带宽为2.5 Gbit/s。500万像素图像本身的数据量已经不低,如果设备持续高速采集,网络和控制系统需要能够及时接收数据。特别是一台机器配置多台相机以后,视觉通信就不能再完全按照普通传感器信号来处理。
对于设备厂来说,这意味着机器视觉设计越来越需要在项目早期同时考虑相机数量、帧率、网络结构以及上位处理能力,而不是机器安装完成以后再临时增加一个网口。
VUI2030采用IP65/IP67防护结构,同样值得注意。
传统工业相机经常安装在设备内部,相对依赖机械外罩提供保护。但视觉系统开始进一步靠近生产现场后,粉尘、水汽以及设备清洁等因素都会影响相机长期使用。
IP65/IP67并不意味着它适合所有恶劣环境,也不能简单等同于食品设备高压冲洗或者特殊化学环境使用,但相对于需要额外外壳保护的视觉部件,一体化防护结构会让部分设备的现场安装更加直接。
这也体现出机器视觉硬件的一个明显变化:相机正在越来越像真正的工业现场元件。
过去工业视觉经常由相机、镜头、光源、控制器和大量附件拼成一套系统,每个项目都需要较多工程设计。现在厂商开始把其中一些常用组合做成标准产品,使视觉系统能够像传感器、I/O和驱动产品一样进入设备标准化设计。
对于批量机械制造商来说,这一点尤其重要。
一台非标设备只生产一次,工程人员花时间调整光源、镜头和支架还可以接受。但一家公司如果一年生产几十台甚至几百台相似设备,每一套视觉系统都重新安装和调试,就会形成明显的人工成本。
如果相机、光源和调焦方式可以形成固定配置,视觉工位也更容易被复制到下一台机器上。
当然,一体化也意味着采购时需要更加认真确认应用边界。
独立相机系统的优势是灵活。镜头不合适可以换镜头,光源不合适可以换另一种结构,相机与照明可以分别调整。集成视觉单元则需要在项目早期判断它是否真正适合当前工件。如果后续发现必须采用背光或者大范围侧光,集成环形照明并不能解决所有问题。
因此,VUI2030更适合被理解为机器视觉产品线增加了一种新的配置方式,而不是传统相机、镜头和光源组合会被全面替代。
截至目前,倍福官方对VUI2030的状态仍标注为产品公告,并预计于2026年8月进入市场。对准备近期采购的设备厂来说,实际供货时间、具体地区可订购情况以及相关认证状态,仍应按照正式销售信息确认,不宜仅根据产品公告安排交付计划。
但从产品方向来看,变化已经比较清楚。
工业视觉正在从多个独立部件组成的检测系统,向更加紧凑、标准化并与机器控制直接连接的方向发展。相机、照明、调焦和通信逐渐被放在同一个设备中,设备厂需要处理的外围工程工作随之减少,而视觉系统与整机控制之间的联系则进一步加深。
对于包装、装配、电子制造、零件检测以及其他使用机器视觉的设备来说,这种变化的意义并不是单纯多了一款500万像素相机。
真正值得关注的是,机器视觉正在越来越早地进入设备设计阶段,也越来越像PLC、伺服和传感器一样,成为整台机器从一开始就需要确定的标准自动化部件。












