時(shí)間:2021-11-11 16:47:04來源:維科網(wǎng)
一、器人視覺系統(tǒng)的工作原理
機(jī)器人視覺硬件主要包括圖像獲取和視覺處理兩部分,而圖像獲取由照明系統(tǒng)、視覺傳感器、模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器和幀存儲(chǔ)器等組成。機(jī)器人視覺通過視覺傳感器獲取環(huán)境的二維圖像,并通過視覺處理器進(jìn)行分析和解釋,進(jìn)而轉(zhuǎn)換為符號(hào),讓機(jī)器人能夠辨識(shí)物體,并確定其位置。
二、器人視覺系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域
工業(yè)機(jī)器人視覺難點(diǎn)在于精度和速度,要求都在毫米級(jí),且工業(yè)領(lǐng)域工業(yè)機(jī)器人抓手的變動(dòng)是在三維空間內(nèi)。根據(jù)功能不同,機(jī)器人視覺可分為視覺檢驗(yàn)和視覺引導(dǎo)兩種。主要的應(yīng)用領(lǐng)域包括:
1、 觸摸屏
隨著技術(shù)的發(fā)展,人們對(duì)電子產(chǎn)品交互體驗(yàn)的要求越來越高,觸摸屏作為新一代的電子產(chǎn)品輸入設(shè)備正逐步成為平板電腦、手機(jī)、電子書、GPS、游戲機(jī)等設(shè)備的新寵。觸摸屏生產(chǎn)工藝復(fù)雜,從上游的ITO玻璃鍍膜、光刻、IC組件加工,到中游的觸摸屏模組貼合、絲網(wǎng)印刷、切割,再到下游的觸摸屏模組貼合、蓋板玻璃檢測(cè),都對(duì)工藝提出更高的要求,使機(jī)器視覺技術(shù)成為相關(guān)環(huán)節(jié)生產(chǎn)和質(zhì)量檢測(cè)的必要技術(shù)。
2、FPD
FPD(Flat Panel Display、行業(yè)包括LCD、LED、OLED等多種顯示設(shè)備,各種技術(shù)工藝流程都非常復(fù)雜,其中LCD是當(dāng)前最主要的顯示技術(shù)。FPD行業(yè)對(duì)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)有極高的要求,機(jī)器視覺技術(shù)作為非接觸、高精度、高速度的生產(chǎn),檢測(cè)能力成為不可或缺的技術(shù)手段。從前端的ITO玻璃檢測(cè)、背光模組檢測(cè),到Cell貼合、LCD模組的COG設(shè)備、對(duì)位貼合、切割機(jī)、飛針檢測(cè)設(shè)備等,機(jī)器視覺技術(shù)的應(yīng)用提高了設(shè)備廠商的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
3、激光加工
技工加工是一種應(yīng)用廣泛的工業(yè)加工技術(shù),利用對(duì)激光器的運(yùn)動(dòng)控制,實(shí)現(xiàn)高精度的打標(biāo)、切割、雕刻、焊接等功能,隨著激光加工的工藝升級(jí),傳統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)不能滿足工業(yè)加工對(duì)高精度高速度的要求。這使機(jī)器視覺技術(shù)與激光技術(shù)開始融合,同時(shí)視覺的定位和引導(dǎo)實(shí)現(xiàn)高精度加工,降低了對(duì)高成本精密卡具的需求,提升設(shè)備精度,降低加工成本。
4、太陽能
太陽能作為最有價(jià)值的未來綠色能源之一,是國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的行業(yè)領(lǐng)域。短期相對(duì)的產(chǎn)能過剩對(duì)太陽能電池生產(chǎn)設(shè)備提出更高的要求,從硅錠、硅片純度、到加工鍍膜過程的質(zhì)量控制,都會(huì)銀杏最后太陽能電池片的光電裝換效率,高質(zhì)量的產(chǎn)線能夠減低廢品率,從而降低生產(chǎn)能耗與太陽能電池片產(chǎn)出比,使太陽能成為真正的清潔能源。在太陽能電池片生產(chǎn)過程中,通過機(jī)器視覺定位、測(cè)量、檢測(cè)等技術(shù)可大大提高成品率,降低生產(chǎn)成本。
5、半導(dǎo)體
半導(dǎo)體技術(shù)是現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的根基,也是機(jī)器視覺技術(shù)最早的發(fā)源地。上世紀(jì)90年代,歐美半導(dǎo)體企業(yè)在半導(dǎo)體行業(yè)中應(yīng)用圖像技術(shù),使其后來逐步發(fā)展成為今天的機(jī)器視覺技術(shù),并成為半導(dǎo)體工業(yè)不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)。同時(shí)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)規(guī)模龐大,行業(yè)摩爾效應(yīng)為行業(yè)工藝不斷提出挑戰(zhàn),也對(duì)其生產(chǎn)設(shè)備中的機(jī)器視覺的要求不斷提高。
6、PCB
印制電路板PCB(Printed Circuit Board、板是電子信息產(chǎn)品主要的產(chǎn)品載體,在PCB行業(yè)發(fā)展相對(duì)成熟的今天,行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈,對(duì)高性能設(shè)備的綜合制造能力的要求越來越高。隨著多層板、撓性板、剛撓板等PCB制造技術(shù)的發(fā)展,對(duì)PCB生產(chǎn)工藝提出了更高的要求。在PCB板制造過程中機(jī)器視覺技術(shù)得到廣泛應(yīng)用,在菲林AOI、PCB AOI、PCB AVI、內(nèi)層板AXI、PCB絲網(wǎng)印刷、自動(dòng)曝光機(jī)、SPI、打孔機(jī)等設(shè)備中,機(jī)器視覺定位、檢測(cè)等視覺技術(shù)可實(shí)現(xiàn)快速、精準(zhǔn)的質(zhì)量檢測(cè)和過程,提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,是設(shè)備性能提升的可靠保障。
7、SMT
表面貼裝技術(shù)SMT(Surface Mount Technology、行業(yè)是繼PCB后又一重點(diǎn)電子信息產(chǎn)業(yè),也是中國(guó)機(jī)器視覺設(shè)備商的發(fā)源地,電子元器件小型化、器件貼裝高密度化、器件管腳陣列復(fù)雜化和多樣化都給現(xiàn)代SMT設(shè)備提出更高的要求。通過運(yùn)用機(jī)器視覺視覺定位、測(cè)量、檢測(cè)檢測(cè)技術(shù),提升SMT設(shè)備生產(chǎn)效率、提高貼裝精度、提升連續(xù)貼裝工作穩(wěn)定性。助力SMT行業(yè)的設(shè)備升級(jí)和技術(shù)提高。
8、機(jī)器人與工廠自動(dòng)化
工業(yè)機(jī)器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器人,在工業(yè)生產(chǎn)中替代人工執(zhí)行單調(diào)、頻繁、長(zhǎng)時(shí)間作業(yè),或是危險(xiǎn)、惡劣環(huán)境下的作業(yè),如沖壓、壓力鍛造、熱處理、焊接、涂裝、塑料制品成形、機(jī)械加工和簡(jiǎn)單裝配等工序,是現(xiàn)代工廠的自動(dòng)化水平的重要標(biāo)志。機(jī)器人與視覺技術(shù)結(jié)合,能完成更精準(zhǔn)的組裝、焊接、處理、搬運(yùn)等工作。
9、制藥
藥品的生產(chǎn)和加工過程是非常嚴(yán)格的管理過程,任何微小的差錯(cuò)都有可能造成嚴(yán)重的后果。通過機(jī)器視覺手段實(shí)現(xiàn)對(duì)藥品生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制和管理控制,提升藥品質(zhì)量和包裝質(zhì)量,保障患者的生命安全。
10、物流
現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)流程管理是現(xiàn)代化生產(chǎn)效率和先進(jìn)性的體現(xiàn),通過對(duì)條碼和字符的識(shí)別和跟蹤,能夠形成原材料器件、產(chǎn)成品、包裝箱、產(chǎn)品垛之間的一一對(duì)應(yīng),使現(xiàn)代生產(chǎn)具備可管理、可追溯型。對(duì)于工業(yè)品的生產(chǎn)工業(yè)管理和器件追溯,對(duì)于食品飲料防止串貨和安全追溯,汽車行業(yè)的零部件追溯有著非常重要的應(yīng)用意義。
11、汽車
汽車行業(yè)作為一個(gè)自動(dòng)化程度比較高的高科技行業(yè),很多先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)成功的運(yùn)用到該行業(yè)各個(gè)生產(chǎn)流程中。在汽車制造的許多環(huán)節(jié)已經(jīng)做到了無人化操作,這樣就要求有一種可靠的檢測(cè)技術(shù)去驗(yàn)證每一次裝配的正確性及裝配部件的合格性。機(jī)器視覺技術(shù)以其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)成為自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的首選。機(jī)器視覺已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于汽車生產(chǎn)制造的各個(gè)環(huán)節(jié),例如汽車零部件的尺寸及外觀質(zhì)量檢測(cè),自動(dòng)裝配正確性的檢測(cè)。以前傳統(tǒng)的檢測(cè)方式耗費(fèi)大量人力,而且容易受到工人主觀情緒及自身技術(shù)水平的影響,不能保證很高的檢驗(yàn)合格率。許多汽車制造廠家開始嘗試使用機(jī)器視覺檢測(cè)來替代傳統(tǒng)的檢測(cè)方式,并取得了良好的效果。
12、OCR
光學(xué)字符識(shí)別OCR(Optical Character Recognition、在很多行業(yè)中,比如印刷包裝、物流行業(yè),大量涉及印刷質(zhì)量檢查、包裝質(zhì)量檢查以及產(chǎn)品包裝上的條碼檢查和字符識(shí)別等環(huán)節(jié)。這些應(yīng)用的共同特點(diǎn)是,連續(xù)大批量生產(chǎn)、對(duì)外觀質(zhì)量的要求高,具有高度重復(fù)性和智能性。利用機(jī)器視覺的精度、速度以及工業(yè)環(huán)境下的可靠性,來進(jìn)行字符識(shí)別、條碼識(shí)別實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中自動(dòng)高效的測(cè)量、檢查和辨識(shí)。
傳統(tǒng)制造業(yè)面臨新的顛覆,轉(zhuǎn)型升級(jí)將給中國(guó)自動(dòng)化行業(yè)帶來巨大的市場(chǎng)機(jī)遇。而機(jī)器視覺作為自動(dòng)化界高智能化產(chǎn)品,未來具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
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