机器视觉技术的工业大应用
业4.0离不开智能制造,智能制造离不开机器视觉。机器视觉是近年来发展迅速的一项新技术,利用光机电一体化的手段使机器具有视觉的功能。机器视觉为工业自动化打开了“新窗口”。智能制造时代,机器视觉发展潜力巨大。
工业在线检测系统
机器视觉在工业在线检测的各个应用领域十分活跃,如:印刷电路板的视觉检查、钢板表面的自动探伤、大型工件平行度和垂直度测量、容器容积或杂质检测、机械零件的自动识别分类和几何尺寸测量等。
如英国ROVER(英孚)汽车公司800系列汽车车身轮廓尺寸精度的100%在线检测,是机器视觉系统用于工业检测中的一个较为典型的例子,该系统由62个测量单元组成,每个测量单元包括一台激光器和一个CCD摄像机,用以检测车身外壳上288个测量点。检测系统以每40秒检测一个车身的速度,检测三种类型的车身。系统将检测结果与CAD模型中的尺寸相比较,测量精度为±0.1mm。
图3 汽车车身在线检测
再如,金属板表面自动探伤系统利用机器视觉技术对金属表面缺陷进行自动检查,在生产过程中高速、准确地进行检测,同时由于采用非接触式测量,避免了产生新划伤的可能。
图像识别完成数据的追溯和采集
电子标签是近年发展起来的一项新技术,它采用机器视觉的识别技术,将涉及产品的各种质量信息写入或读出。如在四缸发动机的缸体生产线上,主轴承盖在缸体上的装配是一个典型示例。
5个主轴承盖的前端部呈不同的台阶状,各不相同。通过每个零件上的数字标识,按规定顺序和方向安装。在生产线的拧紧装配工位和翻转工位之间设置一检测工位,通过自动识别,判断装配结果的正确性。若全部正确,则缸体继续流向下一工位,否则报警并给PLC发出指令,使生产线停机,将有问题的缸体下线返修。为了适应1件/分钟的装配节拍,采用在缸体移动过程中检测,2个光电视觉传感器分别前后布置在生产线的上方和一侧。前一个为零件定位传感器,用以自动准确地触发采样,后一个用于动态识别5个主轴承盖的表面几何形状。根据预先置入的各主轴承盖特征参数和采集到的传感器输出信号,可确定是否装错并指示具体出错位置。(案例来源:大众动力总成朱正德)
机器视觉行业领导厂商
据统计,中国的国际机器视觉品牌已超100多家,中国自己的机器视觉企业也超过102家,机器视觉产品代理商超过200家,专业的机器视觉系统集成商超过50家。
图4 国外知名的机器视觉厂商
国内比较知名的机器视觉厂商有:
凌云光技术集团:已同国内多家机器人和自动化公司协同作战,并且同ABB,Epson,Yamaha,安川,富士康等3C主流机器人都有密切合作,向客户提供高柔性高精度的生产组装和质量检测自动化解决方案。
大恒图像:研发设计出了专门针对工业级机器视觉应用的全新一代超小型数字工业相机,能顺利部署到空间狭小的各种工业环境中或被集成到机械手臂等自动装置上,完成定位、测量、缺陷检测、目标识别与拾取等机器视觉应用。
维视图像:旨在将机器视觉、机器人、自动化等技术转化为系统解决方案,为建设数字化智能工厂服务。
远心光学:公司设计制造的双远心镜头,远心镜头,双远心光源等光学系统,广泛用于图像处理、机器视觉、计量测量、照明的远心镜头和视觉等高端光学应用系统中。
艾菲特:国内工业镜头和视觉光源主要提供商,公司产品主要有高分辨百万像素工业镜头,高倍率、低畸变的工业显微镜头,工业远心镜头,机器视觉照明产品,工业视觉模组,工业数字相机、工业智能相机等。
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