基于机器视觉如何应对与工业自动化系统集成应用分析 刘长盛

发表时间:2019/7/19   来源:《新材料.新装饰》2019年3月上   作者:刘长盛
[导读] 机器视觉技术被看做现代工业自动化生产发展的重要体现之一。随着科学技术的不断发展,工业自动化技术有了飞跃的提升,机器视觉也因为在检测、定位等重要的生产环节提供专业高精度、准确高效的功能而被现代工业自动化生产重视。本文基于机器视觉角度浅析工业自动化系统集成应用分
(广州中设机器人智能装备股份有限公司)
摘要:机器视觉技术被看做现代工业自动化生产发展的重要体现之一。随着科学技术的不断发展,工业自动化技术有了飞跃的提升,机器视觉也因为在检测、定位等重要的生产环节提供专业高精度、准确高效的功能而被现代工业自动化生产重视。本文基于机器视觉角度浅析工业自动化系统集成应用分析,机器视觉应用的多重功能应该广泛用于工业自动化系统集成应用中,形成通用技术推动生产制造、人工智能水平的提高。
关键词:机器视觉;工业自动化;应用分析

 
        1.机器视觉理论概述
        机器视觉是借以计算机来模拟人类的视觉功能,让机器获得与之相关的视觉信息并加以理解分析处理。机器视觉作用的实现要依靠于人工智能、计算机科学、图像识别、模式识别等各领域技术共同处理分析转换为数字信息,并通过相关操作设备模拟人类视觉功能,提取信息加以理解最终应用于实际检测和控制等环节,从而减少生产环节中的成本、保证产品的质量。
        机器视觉应用是多项技术融合的结果,其中包括基础的数字图像处理技术、机械工程技术、控制技术、计算机技术、模拟与数字处理技术等各种技术的共同作用。机器视觉的应用充分考虑现代化生产经营活动中的实际需要与操作的可行性,在工业自动化系统集成应用中的机器视觉技术多用于定位、检测环节,提供高效率、精准的辅助能很好的适应工业生产的不确定性与复杂性,提高工作效率,增加企业的收益。
        2.机器视觉应用的机遇与挑战
        随着现代互联网科学技术水平的发展,人们已处于高效的信息时代,而人工智能的出现与发展,推动了机器视觉逐渐应用于生产经营制造的环节中。无论是在传统的工业生产制造领域还是在一些新兴的领域中,机器制造以其高效率、高精度、高度自动化被广泛应用。机器视觉技术在工业中例如汽车制造、电子制造、医药、交通等多方面以形成基础的业务流程,而随着科学技术的进步 以及人们对于未来各行各业的更高层次要求,机器视觉应用将不断提高应用率,发展前景巨大。
        机器视觉应用相比于人类肉眼识别有较大优势,机器视觉的环境适应力强,能将人类从生产环节中解放出来降低生产成本,在提供长时间的工作周期服务的同时能够保证效率。目前,人们对于工业、制药、汽车、食品制造等各行各业都制定了更高层次的生产制造标准。随着现代工业自动化技术越来越完备的发展,越来越多的生产制造企业会选择机器制造作为保持和提高企业竞争力的重要技术手段。  
        3.基于机器视觉工业自动化系统集成应用
        目前,机器视觉主要应用于工业自动化生产制造的检测与定位环节,基于机器视觉的工业自动化系统集成应用的研究被视为现代化工业生产优化升级的重要环节之一。机器视觉技术主要应用在工业自动化系统集成应用中的检测环节、定位环节、人工智能等重要环节中。
        (1)工业自动化系统的检测环节
        传统的检测环节要耗费大量的人力物力资源,也很难达到高精度检测的标准。机器视觉在工业自动化系统重最为常见的应用是对于机械零件的检测,目前基于机器视觉的机器零件检测系统已被广泛应用,通过系统确认、图像采集、图像预处理、图像分析、提取零件等步骤对产品的质量进行检测,通过机器视觉应用的检测系统能保证产品的质量与标准,机器视觉应用工作周期长,提高了工业生产的工作效率。


        机器视觉技术被广泛应用于工业生产、汽车制造、医疗、新兴电子制造行业。以汽车制造行业为例,在汽车制造的质检环节中,机器视觉被广泛应用于汽车部件的尺寸检测、车身轮廓检测、配置完整性等检测,已初步形成自动化检测流程。以国内外有名的的汽车制造公司为例,普遍应用机器视觉产品用于汽车高精度的检测。
        机器视觉应用对于工业设备的检测越来越精准。而由于数控加工技术不断进步,已达到微米级的加工标准,从而对于产品的质量要求越来越高。机器视觉应用将产品的图像摄入并转换成数字信息,借助于互联网技术检测产品的技术参数,制定标准。机器视觉应用的图像识别与检测模块具有检测精度高、速度快的优点,能准确检测出产品的参数,保证产品的质量。
        (2)工业生产自动化系统的定位环节
        现代化的工业生产中,许多工业领域对于精准定位的要求很高,例如钻床数控系统的钻头定位,金属材料数控加工轨迹坐标定位的生产过程中普遍应用机器视觉技术。利用机器视觉技术准确对各零件的定位能避免在生产过程中出现误差而零件浪费、生产环节断裂、残次品的出现。确定形成轨迹坐标的准确定位,是精确工艺分析的重要环节,在这一环节中依靠人力会导致准确性、生产率的降低。依靠机器视觉的图片摄入、图像分析、动态精准预测能保证生产过程中非接触式准确高效的定位。
        4.智能制造
        在工业生产的自动化系统中,机器视觉不单单是简单的检测、定位、测量功能而是与多种技术的逐渐融合,作为现代自动化工业生产的重要体现。随着现代工业自动化技术的日驱完备,越来越多的生产企业考虑利用应用机器视觉技术中生产线自动检测、识别、定位等功能,从而提高产品的质量,带来企业利益的最大化。而随着我国发展战略中提出将智能制造、机器人产业的发展作为工业自动化与智能化的重要方向。机器人产业打破了传统的以人为主导的生产模式,大大提高了生产制造的工作效率,将人类从繁杂的劳动中解放出来,机器人产业的发展为机器视觉应用在现代化工业生产过程中提供了强有力的技术支持。在面临机器视觉技术日益成熟、软硬件不断丰富的现状下,工业自动化集成应用系统应普遍将具备机器视觉功能的智能化机器人、机械手臂应用在自动化生产线上。由于机器视觉的在自动化生产线上的优势,企业应该加速布局机器视觉的产业化建设。国家和企业应鼓励针对具体产业的系统性机器视觉系统的研发,将机器视觉应用在工业自动化的生产过程中。
        5.结语
        随着人工智能时代的演变,机器视觉在现代自动化生产过程中已成为必不可少的环节,在产品质量检测、工况检测、成品检测的过程中充分发挥其作用。而随着科学技术的发展,人们对于各行业的产品质量有了更高的标准,以及各行业的的自动化优化升级的需要,机器视觉成为智能制造过程中重要的分支之一。未来,企业应加速布局机器视觉技术的产业化应用,重点研发具体产业应用的系统化机器视觉应用,推广普及为一般通用系统。通过在生产、装配、检测等环节嵌入机器视觉技术,提高系统集成度,推动工业自动化发展。
参考文献
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