機器視覺在與工業(yè)自動化系統(tǒng)集成時面臨的挑戰(zhàn)
隨著供應商和集成商不斷的把機器視覺應用推向各個領域,機器視覺這一相對獨立的功能如何無縫的融入各行業(yè)各類自動化裝備遇到了前所未有的挑戰(zhàn)。
機器視覺應用主要可分為兩類:一類是用于大規(guī)?;蛘吒邷y試要求的生產(chǎn)線上,如包裝、印刷、分揀等,或者在野外、核電等不適合人員工作的環(huán)境中,利用機器視覺方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工測量或檢試,同時實現(xiàn)人工條件下無法達到的可靠性、精確度及自動化程度。
另一類應用是必須用到高性能、精密機器視覺組件的專業(yè)設備制造,典型代表是最早帶動整個機器視覺行業(yè)崛起的半導體制造設備。從上游晶圓加工制造的分類切割,到末端電路板印刷、貼片,這類設備都依賴于高精度的視覺測量以對運動部件進行導引與定位。例如,如果錫膏印刷工序存在定位偏差,且該問題直到芯片貼裝后的在線測試才被發(fā)現(xiàn),那么返修的成本將會是原成本的100倍以上。
然而,在上述應用中,機器視覺功能很少作為孤立的系統(tǒng),而是以整個自動化系統(tǒng)或者設備的有機組成部分之一出現(xiàn),也往往在配合邏輯控制,運動控制,數(shù)據(jù)采集,通信網(wǎng)絡以及企業(yè)數(shù)據(jù)庫管理等其它功能時,才能真正發(fā)揮出其優(yōu)勢。構建機器視覺系統(tǒng),除了完成從光源調(diào)配到圖像處理軟件開發(fā)系列過程外,更是面臨著與上述種種復雜的自動化系統(tǒng)功能集成所帶來的挑戰(zhàn)。單一的視覺開發(fā)軟硬件方案,往往使得自動化系統(tǒng)整體的開發(fā)周期、成本和不確定性風險都要由制造方或者集成商來承擔。機器視覺與自動化系統(tǒng)集成的困難,很大程度上阻礙了其在相對保守的工業(yè)自動化領域的應用。
機器視覺應用正由起步時單純的圖像采集、處理分析、結果判斷輸出,發(fā)展成為自動化系統(tǒng)重要組件之一。但是,相對人工檢測的方式機器視覺也存在著特殊性,一定程度上體現(xiàn)在其靈活性和應變能力的限制。處理的不合適的話,即使一個看似很小的新功能引入,都有可能導致系統(tǒng)的重新設計。
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