為什么視覺傳感會成為工業(yè)傳感器市場中增長最快的領(lǐng)域?
視覺傳感器的原理是從一整幅圖像捕獲光線的數(shù)以千計的像素。圖像的清晰和細(xì)膩程度通常用分辨率來衡量,以像素數(shù)量表示。上海貝特威提供的部分視覺傳感器能夠捕獲 30 萬像素,視覺系統(tǒng)能達(dá)到200 萬像素。因此,無論距離目標(biāo)數(shù)米或數(shù)厘米遠(yuǎn),都能“看到”十分細(xì)膩的目標(biāo)圖像。
在捕獲圖像之后,視覺傳感器將其與內(nèi)存中存儲的基準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較,以做出分析。例如,若視覺傳感器被設(shè)定為辨別正確地插有八顆螺栓的機(jī)器部件,則傳感器知道應(yīng)該拒收只有七顆螺栓的部件,或者螺栓未對準(zhǔn)的部件。此外,無論該機(jī)器部件位于視場中的哪個位置,無論該部件是否在 360 度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn),視覺傳感器都能做出判斷。
在可用的檢驗備選方案中,即視覺系統(tǒng)、
光電傳感器、人工檢驗,以及
視覺傳感器,視覺傳感器通常因其精確性、易用性、豐富功能及合理成本而成為最佳選擇。
隨著各行業(yè)競爭越來越激烈,利潤率逐漸變小,制造商無法承受因瑕疵產(chǎn)品造成的高廢品率。因此,為在產(chǎn)生高昂成本之前檢測出問題,制造商正將檢驗工作融入整個制造過程。
與光電傳感器相比,視覺傳感器賦予機(jī)器設(shè)計者更大的靈活性。以往需要多個光電傳感器的應(yīng)用,現(xiàn)在可以用一個視覺傳感器來檢驗多項特征。視覺傳感器能夠檢驗大得多的面積,并實現(xiàn)了更佳的目標(biāo)位置和方向靈活性。這使
視覺傳感器在某些原先只有依靠光電傳感器才能解決的應(yīng)用中受到廣泛歡迎。在傳統(tǒng)上,這些應(yīng)用還需要昂貴的配件,以及能夠確保目標(biāo)物體始終以同一位置和姿態(tài)出現(xiàn)的精確運(yùn)動控制。
此外,由于一個基本視覺傳感器的成本僅相當(dāng)于數(shù)個具有較貴配件的光電傳感器,因此價格已不再是問題。
視覺傳感器為應(yīng)用的切換提供了無與倫比的靈活性。例如,生產(chǎn)工序的切換(從單份裝酸奶切換成冰淇淋桶)可能僅需數(shù)秒鐘,并且可遙控完成。附加的檢驗條件可輕松地添加到此應(yīng)用中。
無論工廠自動化有何進(jìn)步,許多檢驗仍用肉眼來完成。但是,在大多數(shù)應(yīng)用中,視覺傳感器的許多優(yōu)勢非手動檢驗流程所能及。視覺傳感器能夠以高得多的速度工作;以低得多的成本執(zhí)行重復(fù)、多次、一致的檢驗。
視覺傳感器的低成本和易用性已吸引機(jī)器設(shè)計師和工藝工程師將其集成入各類曾經(jīng)依賴人工、多個光電傳感器,或根本不檢驗的應(yīng)用。視覺傳感器的工業(yè)應(yīng)用包括檢驗、計量、測量、定向、瑕疵檢測和分撿。以下只是一些應(yīng)用范例:
在汽車組裝廠,檢驗由機(jī)器人涂抹到車門邊框的膠珠是否連續(xù),是否有正確的寬度。
在瓶裝廠,校驗瓶蓋是否正確密封、裝灌液位是否正確,以及在封蓋之前沒有異物掉入瓶中
在包裝生產(chǎn)線,確保在正確的位置粘貼正確的包裝標(biāo)簽
在藥品包裝生產(chǎn)線,檢驗阿斯匹林藥片的泡罩式包裝中是否有破損或缺失的藥片。
在金屬沖壓公司,以每分鐘逾150 片的速度檢驗沖壓部件,比人工檢驗快13 倍以上。
對于工廠自動化和過程自動化,機(jī)器視覺是實現(xiàn)真正意義的自動的基礎(chǔ)和一種重要的質(zhì)量控制的手段。
機(jī)器視覺,顧名思義就是使用機(jī)器的自動化方法,實現(xiàn)類似人類視覺(眼睛+視覺神經(jīng)中樞+視覺神經(jīng)細(xì)胞)的功能。對于工廠自動化和過程自動化,機(jī)器視覺是實現(xiàn)真正意義的自動的基礎(chǔ)和一種重要的質(zhì)量控制的手段。
如果用最簡單的一句話概括機(jī)器視覺系統(tǒng)的構(gòu)成,就是由鏡頭,像機(jī)和控制器構(gòu)成的機(jī)器視覺替代人工,根據(jù)物體在一定環(huán)境下得到的畫面進(jìn)行尺寸,缺陷,種類,匹配,文字等各種參數(shù)的測量和判別。幫助客戶提高生產(chǎn)效率,減少人工這一自動化領(lǐng)域的不確定因素對產(chǎn)品品質(zhì)的影響。
對于機(jī)器視覺的整個產(chǎn)業(yè)鏈來說,目前國內(nèi)的情況有些特別。在供應(yīng)商方面,因為絕大多數(shù)是國外廠家,存在一個對國內(nèi)市場,國內(nèi)文化了解的問題。大家都看到了國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,但可能這個發(fā)展的促進(jìn)因素和國外的情況不同,這也是他們短時間內(nèi)沒辦法完全理解的。相信目前國內(nèi)的銷售現(xiàn)狀離大多數(shù)供應(yīng)商的希望還有一段距離,即使像OMRON 這樣,進(jìn)入中國市場二十多年,近些年的機(jī)器視覺都在高速增長,但目前的市場銷售額還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒法和日本相比。
至于用戶這一端,最大的問題在于對機(jī)器視覺的不了解,當(dāng)然這也有國內(nèi)特殊情況的原因,就是國內(nèi)的勞動力成本和機(jī)器視覺初期投資的對比情況。或者是對于新的產(chǎn)品或解決問題的方法不了解,或者是對這個新方法和傳統(tǒng)人工的對比不太清楚。這需要供應(yīng)商多做推動。
對于用戶和供應(yīng)商之間的橋梁——集成商,同樣也是對機(jī)器視覺缺乏了解,不知道除了機(jī)械,普通傳感器以外還有一個方法就是通過畫面/圖像來做一些判斷。國內(nèi)系統(tǒng)集成商也非常缺乏,而國內(nèi)廠家的自制設(shè)備比例太低,這也是一個短時間內(nèi)無法解決的問題。
機(jī)器視覺的初期投資在國內(nèi)勞動力成本較低的大背景下無疑是每一個準(zhǔn)備購買的人需要考慮的問題,這也給機(jī)器視覺系統(tǒng)提出了更高的要求,無論是價格還是性能。基于以上的認(rèn)識,業(yè)內(nèi)人士建議,在這一新產(chǎn)品的成長階段,早期的市場培育,客戶培育,或者說系統(tǒng)集成商的培育是非常重要的。所以我們花了許多時間在機(jī)器視覺基礎(chǔ)知識的培訓(xùn)上,希望第一步做到讓更多的人知道機(jī)器視覺,知道它的基本原理。
機(jī)器視覺的未來是非常樂觀,也是充滿信心的。相信在不斷提高自己的前提下,隨著國內(nèi)自動化程度的提高,整個社會對產(chǎn)品質(zhì)量要求的提升,制造業(yè)對生產(chǎn)效率要求的提升,機(jī)器視覺這個新產(chǎn)品,新概念也會深入人心。
就像現(xiàn)在的自動化強(qiáng)國當(dāng)初經(jīng)歷過的這些階段一樣,在更大的市場上也會有更大的成績。所以說上海貝特威相信機(jī)器視覺的未來是光明的,道路也是漫長的。至于到具體的時間,可能要6 年,也可能只要3 年,或者更短,因為國內(nèi)的發(fā)展一旦起步,速度將是驚人的。