機器視覺使機器能夠理解世界。
顧名思義,機器視覺就是用機器代替人眼進行測量和判斷。機器視覺的應用主要表現在四個方面:
1.引導定位:上下料采用機器視覺定位,引導機械臂準確抓取。
2.外觀檢查:檢查生產線上的產品是否有質量問題。這個環節也是替代勞動力最重要的部分。
3.高精度檢測:部分產品精度高,達到0.01~0.02m甚至U,人眼無法檢測,必須由機器完成。
4.識別:數據追溯和收集,適用於汽車零部件、食品和藥品等其他應用。
以檢測應用為例,簡要介紹機器視覺的工作原理。利用工業攝像機采集被測設備的圖像是機器視覺中最重要的部分。為了檢測出所有需要的功能,需要不斷調整光源和攝像頭的參數,然後用專業的圖像處理軟件將模擬信號轉換成數字信號,再進行計算,提取出目標的檢測特征,如顏色、設備表面是否有劃痕、尺寸是否合格、表面塗層是否均勻等。,然後輸出結果反饋給機械端對器件進行分揀,選出不合格的器件,即圖像采集、信息處理和分揀。
智能制造時代,機器視覺發展潛力巨大。
全球機器視覺產業主要分布在北美、歐洲和日本,北美占62%,歐洲占65,438+05%,日本占65,438+00%。
我國機器視覺相關產業起步較晚,但發展迅速。從2009年開始進入高速發展期,年增長率15-20%。目前,中國已經成為僅次於美國和日本的全球第三大機器視覺市場。2015年,其市場規模達到22億元,占全球的8.3%,增長率為22.2%,遠高於全球平均水平。2016-2020年,中國機器視覺市場增速有望保持在20%以上,將達到100億美元的市場空間。
中國的機器視覺系統仍然主要應用在半導體和電子制造領域。2015年占總量的46.4%,尤其是SMT貼片、AOI/AXI設備和連接器測試。汽車和醫藥在下遊機器視覺應用中也占有較大比重,2015年分別達到10.9%和9.7%。
機器視覺系統的優勢在於提高產品質量和生產線的自動化程度。尤其是壹些不適合手工操作或者人眼難以達到要求的危險工作。同時,在大規模工業生產過程中,產品質量通過人工視覺檢測,精度不高,因此機器視覺檢測方法可以大大提高。提高生產效率和生產自動化。業界預計,機器視覺的未來將被進壹步打開。
機器視覺技術的工業應用
目前,國內機器視覺技術廣泛應用於電子與半導體制造、汽車制造、工業檢測、藥品檢測與包裝、食品包裝、印刷與測試、鐵路與公路檢測、公安、金融、生物醫藥、娛樂、軍事、化學研究等領域。毫無疑問,工業領域是機器視覺應用比例最大的領域。重要原因是中國成為全球制造業和高需求零件加工的加工中心,其相應的先進生產線改造使機械視覺產品在工業制造中得以實現。
基於機器視覺的工業機器人定位技術
機器人的智能化影響著整個行業的發展。傳統機器人主要通過示教再現或預編程的方式進行各種操作,極大地限制了機器人的應用。結合力覺、機器視覺和各種傳感器的機器人運動控制技術是柔性自動化制造技術的典範。通過機器人的視覺控制,不需要預先示教工業機器人的運動軌跡,也不需要離線編程,可以節省大量的資金、編程時間,提高生產效率和加工質量。
工業在線檢測系統
機器視覺在工業在線檢測的各種應用中非常活躍,如:印刷電路板的視覺檢測、鋼板表面的自動探傷、大型工件平行度和垂直度的測量、容器體積或雜質的檢測、自動識別和分類、機械零件的幾何尺寸測量等。
比如羅孚800系列車身尺寸精度的100%在線檢測,就是機器視覺系統用於工業檢測的典型例子。該系統由62個測量單元組成,每個測量單元由壹個激光器和壹個CCD相機組成,用於檢測機身殼體上的288個測量點。檢測系統每40秒檢測壹次車身速度,檢測三種類型的汽車。系統將測試結果與CAD模型中的尺寸進行比較,測量精度為0.65438±0mm