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工业4.0,你不得不了解的机器视觉检测

2019/8/14 11:02:22

随着人工智能、大数据、云计算等新技术的不断发展与成熟,以及物联网时代的开启,互联网正在改变我们生活的各个领域,同时也带领着这个社会在加速向前迈进。在互联网和新技术的发展潮流中,一直督促人类向着更加数字化、智能化生活的道路前进,实现人网一体,在生活服务中…

随着人工智能、大数据、云计算等新技术的不断发展与成熟,以及物联网时代的开启,互联网正在改变我们生活的各个领域,同时也带领着这个社会在加速向前迈进。在互联网和新技术的发展潮流中,一直督促人类向着更加数字化、智能化生活的道路前进,实现人网一体,在生活服务中,为人们提供更加智能、快捷的服务方式;在生产劳动中,则为企业提供更加数字化、科学化的生产工具。
  “工业4.0”是德国推出的概念,美国叫“工业互联网”,我国叫“中国制造2025”,这三者本质内容是一致的,都指向一个核心,就是智能制造。而作为工业4.0发展的主要支撑产业,工业物联网和工业机器人已经在全球工业领域走入产业化。

据统计仅2014年中国国内差不多增加了200多加工业机器人制造厂商,业界普遍认为未来5~10年将会迎来工业机器人的一个爆发期。 而在工业4.0这个热门话题,人们也开始把关注焦点放在了机器视觉检测方面。无论是工业4.0、工业机器人还是工业物联网,其核心都是智能制造,实现智能的关键将是海量信息的采集,这对数据采集的应用媒介——机器视觉检测应用,无疑将带来大量的机会和挑战。而智能制造将带来高度自动化,对系统安全和可靠性也提出了更高的要求,工业化生产中即使像集成电路板这样的电子器件,都决定了系统稳定可靠性的精密生产。在工业4.0全面来临之前,我们不妨关注下打造工业4.0,您不得不了解的机器视觉检测,因为在未来它有可能决定工业4.0成败的“细枝末节”。

图1-工业机器视觉系统图

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根据工业环境的不同,全球机器视觉主要分为以下两类:
  一类是用于大规模或者高测试要求的生产线上,如包装、印刷、分拣等,或者在野外、核电等不适合人员工作的环境中,利用机器视觉方式代替传统人工测量或检试,同时实现人工条件下无法达到的可靠性、精确度及自动化程度。
  另一类应用是必须用到高性能、精密机器视觉组件的专业设备制造,典型代表是最早带动整个机器视觉行业崛起的半导体制造设备。从上游晶圆加工制造的分类切割,到末端电路板印刷、贴片,这类设备都依赖于高精度的视觉测量以对运动部件进行导引与定位。例如,如果锡膏印刷工序存在定位偏差,且该问题直到芯片贴装后的在线测试才被发现,那么返修的成本将会是原成本的100倍以上。
  机器视觉发展至今,早已不是单一的应用产品。机器视觉的软硬件产品已逐渐成为生产制造各个阶段的必要部分,这就对于系统的集成性提出了更高的要求。工业自动化企业要求能够与测试或控制系统协同工作的一体化工业自动化系统,而非独立的视觉应用。在现代自动化生产过程中,人们将机器视觉系统广泛地用于工况监视、成品检验和质量控制等领域
  2006年以前,中国机器视觉产品应用主要集中在外资制造企业、出口加工企业及烟草企业,规模很小。经过这些年的发展,目前,我国已成为机器视觉发展最活跃的地区之一,工业领域是机器视觉应用比重最大的领域,主要用于产品质量检测、分类、机器人定位、包装等,一方面替代人工视觉,另一方面用于提高生产的柔性和自动化程度。在大批量工业生产中,用机器视觉检测方法可以大大提高生产效率,减少人工风险。比如在药品生产中,采用机器视觉产品不仅可以提高药品质量检测的准确度和生产效率,还可以避免人眼长时间工作而造成的视觉疲劳。另外,将机器视觉应用于机器人的引导中,可以实现生产的柔性化,使生产线很容易适应产品的变化,这成为未来发展趋势之一。


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