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  • 机器视觉为我国工业自动化打开“新视界”

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    • 时间:2016-11-29
    • 编译:zy
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        随着制造业对智能化的需求放大,中国机器视觉行业的市场规模将持续增长,预计在2016年将达到38亿元,到2018年以前达到50亿美元,全球机器视觉市场带来的新商机已经成为业界厂商关注的焦点。
     
      如果说工业机器人是人类手的延伸、交通工具是人类腿的延伸,那么机器视觉就相当于人类视觉在机器上的延伸,是实现塑料机械工业自动化和智能化的必要手段。
     
      作为一种给机器人带来视觉功能的关键技术,机器视觉应用广泛。从工业视觉到计算机视觉,从人机交互到自动驾驶,从虚拟现实到物体自动识别,机器视觉都能担当着重要角色。
     

     
      工业4.0离不开智能制造,智能制造离不开机器视觉。如果说工业机器人是人类手的延伸、交通工具是人类腿的延伸,那么机器视觉就相当于人类视觉在机器上的延伸,是实现工业自动化和智能化的必要手段。机器视觉具有高度自动化、高效率、高精度和适应较差环境等优点,为我国工业自动化打开“新视界”。
     
      机器视觉+机器人
     
      机器视觉在机器人上的应用是十分必要的,工业机器人和服务机器人都需要机器人视觉当做自己的“眼睛”,但工业机器人和服务机器人对机器人视觉的需求却是不同的。
     
      机器视觉在工业机器人和服务机器人上的区别,首先就是应用场景。在工业机器人的环境里,计算机视觉看到的场景是相对单一,但服务机器人的应用场景就要复杂很多。场景之外,便是精度方面。在工业机器人里面,计算机视觉的辨识精度一定是在毫米级以下的,包括静态的辨识精度和动态的辨识精度,静态指的是相机或者观测物品相对处在一个静止的状态,它这个时候的辨识精度取决于相机的分辨率,包括物品的边缘是否清晰,差异化是否很明确,这个时候精度甚至可以达到微米级以下,服务机器人大部分的精度并不会很高,可能会在厘米级以上。
     
      机器视觉+食品药品
     
      众所周知,食品药品关系到人类的生命健康,如果因为药品的质量问题而对人的生命造成威胁,这将是一个大的灾难。因而各药品生产厂家,尤其是世界知名大厂对药品的整个生产过程甚至后段的包装都给予了非常大的重视。在食品药品的生产、包装过程中,无论是药品的泡罩包装、液体灌装,还是后段的压盖、贴标、喷码,以及最后的装盒检测,机器视觉技术都可以发挥其强大的功能。
     
      利用机器视觉的方法,可以快速、准确地检测到制药包装是否完好无缺,通过设定图像传感器,获取包装后的对象图片信息,通过预先设定的面积参数对每个药粒或者药瓶进行检测对比,这样,破损的药粒或者缺瓶的包装都将被检测出来,正确的正常通过。
     
      机器视觉+安防
     
      安防是人工智能最具市场空间的应用领域,我们可以预测,在今后的5-10年,安防行业必然将发展到人工智能应用全面爆发的阶段,安防机器视觉的拐点已经到来。
     
      未来4-5年时间,我们将进入一个人工智能在安防领域高速发展的时代,2016年基本已经完成了场景智能的适配,而2017年、2018年将进入一个基于深度学习的为基础的人工智能阶段,到2019年、2020年我们认为将全面进入到数字智能的阶段,经过数字智能阶段后,安防行业的人工智能将全面的和全行业、全IT的大数据业务平台进行完善的对接,这个是我们可以预测到的整个行业接下来的发展脉络。
     
      机器视觉在注塑行业的应用
     
      产品检测方面,视觉系统可先采集标准产品,而後针对需检测的产品进行对比分析,确定是否合格,检测过程既可在产品注塑刚完成後进行,也可以单独检测。对模具的检测,现在市场上需求正在急剧扩大,注塑企业在千方百计提升效率的前提下,设备的正常运行,模具的安全使用是关键。基於对模具的保护,视觉系统以其独特的非接触式检测方式,在不影响正常生产的前提下,确保模具的正常使用,保证设备的正常运行。
     
      下面以市场上比较成熟的一款视觉系统的模具保护器进行简单介绍。在注塑行业中,模具的好坏直接关系到生产的效益。在注塑机每次生产过程中,昂贵的模具都可能因为塑料残留或滑块错位而有损坏的危险,一旦发生损坏,生产人员要重新拆下模具并进行修理,这样既要花费高昂的修理费用,又影响企业的正常生产,由此,视觉龙科技开发了一款比较成熟的视觉检测产品,称为VDMM模具保护器(或VDMM模具监视器)。
     
      模具保护器
     
      VDMM模具保护器在一个完整的成型周期内对所关心的模具型腔面进行两次拍照,即一检和二检。通常,一检所选择的时机为模开刚刚完成,顶出动作还没有进行的时刻,这时的型腔多附有刚成型出的产品,即有品腔。这时拍照通常会检出所成型的产品是否不良,是否有残留在定模的产品。
     
      二检所选择的时机一般为顶出回退到位(不使用机械手时)或机械手已到安全区域且顶出回退到位,在合模还没有动作之前。这时的模具型腔内不含有成型品,即无品腔,这时拍照会检出是否有未脱落的制品,还能帮助判断镶件、顶杆和滑块的位置或状态是否正常。
     
      系统功能特点:近红外(NIR)光线和摄像头结合技术解决了工厂四周环境光线明暗产生的潜在问题;按照生产需要进行任意监测区域设定,可以应付多型腔及特殊镶件位置的监测;每个区域独立调整敏感度,适合深型腔及多穴的调整,避免误报警;强大的图像处理软件(几何特徵算法,对光线不敏感),大大减少系统的误报警;可设置存储程序,进行多程序界面切换(换模无需调整参数);具有不良品输出型号,可以配合机械手及注塑机翻转阀以自动控制不良品的置放;具有监视区域放大功能,适合微型零件的生产监视及警报查看;采用工业级触摸面板,以适应工厂的粉尘及油污等的干扰。
     
      作为高精度、非接触的测量系统,视觉系统涉及到视觉、光学和图像处理,属於高科技产业,机器视觉与运动控制、智能通信等先进技术的结合正在推动着工业自动化生产的面貌的提升。
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