機器視覺:工業機器人的“火眼金睛”
2019-9-10 來源:- 作者(zhě):-
伴隨著社(shè)會的飛速發展,未來智能化將是製造自動化(huà)的發展方向(xiàng)。伴隨著中國製(zhì)造(zào)的深(shēn)入,工業智能機器人產業市場將呈現爆發式增長(zhǎng),這當中,工業機器人“火眼(yǎn)金睛(jīng)”角色的機器視覺功不(bú)可(kě)沒。
讓製(zhì)造智能(néng)化
機器視覺是采用(yòng)機器代替人眼來進(jìn)行測(cè)量(liàng)與(yǔ)判斷,它不僅(jǐn)局限於通過計算機攝取圖像,還包括對信息的處理和判斷,從而實(shí)現人眼視覺的延(yán)伸。
工業視覺作為機器視覺的分支,更多注重廣義圖像信號(激光,攝像頭)與自動化控製(生產線)方麵的(de)應(yīng)用,具有自動化和非接觸性的特點。
跟人眼相比,工業視覺在精確程度、客(kè)觀程度(dù)、可重複性、成本以(yǐ)及效率上(shàng)都有明顯優勢。
在智能製造體係(xì)中,機器視覺的應用主要可以歸納為四個方向:
一、尺寸測量
隨著製(zhì)造工藝的不斷提高,工業產品尤其是(shì)大型(xíng)構件的外形設計日趨複雜。同時(shí),由於大型構件的體(tǐ)積和重(chóng)量限製,不便(biàn)於經常移動,給傳統的測量方式帶來了(le)巨大的困擾。
機器視覺測量技術是一種基於光(guāng)學(xué)成像、數字圖像處理、計算機圖形學的無接觸的測(cè)量方式,擁有嚴密的理論基礎,測量(liàng)範圍(wéi)更廣,而且(qiě)相對於傳統測(cè)量方式而言,擁有更高的測量精度和效率。
二、物體定位
傳統製(zhì)造業中的焊接、搬運、裝配等(děng)固定(dìng)流程在工業機(jī)器人的操作過程中,零件的初(chū)始狀態與機器人的相對位(wèi)置(zhì)並不是固定的(de)。這導致工件的實際擺放位置和理想加工位置存在差距,機器人難以按照原(yuán)定的程序進行加工(gōng)。
隨著機器視覺技術以及更靈活的機器手臂的出現,這個(gè)問題得到了很好的解決,為(wéi)智能製(zhì)造的迅速發展提供了動力。
三(sān)、零(líng)件檢測
零件檢測是(shì)機器視覺(jiào)技術在工業生產中最重要的應用之一,在製造生產的過程(chéng)中,幾乎所有的產品都麵臨著質量檢測。
傳統的手(shǒu)工檢測存在著許多不足:首先,人工檢測的準確(què)性依賴於工人的狀(zhuàng)態和熟(shú)練(liàn)程(chéng)度;其次(cì),人工操作效率(lǜ)相對較低,不能很(hěn)好的滿足大(dà)量生產檢測(cè)的要求;近(jìn)年來人工成本(běn)也在逐步上升。
所以,機器視覺技術被廣泛(fàn)用於產品檢測中(zhōng),在製造環節中,某些步驟的缺失或者(zhě)加(jiā)工缺陷會導致零部件的丟失,以及孔洞、汙漬、劃痕等常見的表(biǎo)麵缺陷,這(zhè)些工業(yè)生產中遇到的問題,都可以通過視覺檢測及算法來解決。
四、圖像識(shí)別
在工業領域中的主(zhǔ)要應用有條形碼讀取、二維碼掃(sǎo)描識別等,以往多用NFC標(biāo)簽(qiān)等載體進行信息讀取,需(xū)要與產品進行近距離接觸(chù)。
隨著工業攝像機等硬件設備(bèi)的更(gèng)新換代,二維碼等標識(shí)可以被遠(yuǎn)距離讀取和識別,而(ér)且攜帶的信息更(gèng)豐富,可以將(jiāng)所有產品信息寫入二維碼,而(ér)無需聯網(wǎng)查詢信息。
變焦相(xiàng)機截取條碼影像與其他(tā)可視(shì)化信息,以控管產品品質(zhì)。
智能製造需求大,技術市場(chǎng)齊發展
可以預見隨著機器視覺與機器人的深入融(róng)合,可視機器人將在未來十年內占據智能裝備領域重要一席之地。
目前,中(zhōng)國的機器視覺行業正處於快速發展階段,是世界機器視覺發展最活躍的(de)地區之一。
受益於配套基礎設施不斷完善、製造(zào)業總體規模持續擴大、智能化(huà)水(shuǐ)平不斷提高、政策(cè)利好等因素,中國機器視覺市場需求不斷增長。
據數據顯示,2018年中國機器視覺市場規模首次超過100億元。隨著行業技術提升、產品應用(yòng)領域更廣泛,未(wèi)來機器視覺市場將(jiāng)進一步擴(kuò)大,預計2019年市場規模將近125億元。
隨著(zhe)工業視覺在(zài)精確度和重複性上的優勢以及核(hé)心技術的不斷完善,工業視覺的下遊應用領域(yù)也不斷拓展:
在汽車行業,幾乎所有的係統和零部件製造流程均可收益;
醫療器械和製藥行業,產品質量的高要求也需要機器視(shì)覺進(jìn)行參與;
食品飲料領域,機器視覺能幫助企業快速實現產品的準確檢測,跟上生產線的速(sù)度,降本提效......
智能製造離不開機器視(shì)覺(jiào),具備“眼睛”的自動化檢測設備將為新時代製造(zào)業提供更優質、可靠的成本和質量保障。
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