關(guān)于機器視覺金屬探頭檢測的案例

“十三五”規(guī)劃的出臺，明確把機器人產(chǎn)業(yè)作為我國工業(yè)發(fā)展的重點方向，推動機器換人，加快企業(yè)轉(zhuǎn)型升級，爭取在2025年成為制造業(yè)強國。其中，值得關(guān)注的是，《規(guī)劃》提出了今后五年中國機器人產(chǎn)業(yè)的主要發(fā)展發(fā)現(xiàn)，包括理論基礎(chǔ)、技術(shù)探討、提升國產(chǎn)品牌及關(guān)鍵零件的研發(fā)。

01、機器視覺功能

機器視覺作為機器人尤其是智能化機器人重要的零部件之一，對機器人的靈活性及可操作性的提升具有決定性意義。尤其是在以智能制造為核心的工業(yè)4.0時代背景下，隨著中國制造2025戰(zhàn)略的深入，工業(yè)智能機器人產(chǎn)業(yè)市場呈現(xiàn)爆炸式增長勢頭。而充當(dāng)工業(yè)機器人“火眼金睛”角色的機器視覺更是功不可沒!

機器視覺究竟給工業(yè)機器人一雙怎么樣的“慧眼”，能夠大助工業(yè)機器人在未來工業(yè)自動化、智能化的工業(yè)4.0發(fā)展道路上大展拳腳大展拳腳?

有專家指出，機器視覺將來被廣泛應(yīng)用于工業(yè)機器人領(lǐng)域，主要具有四個功能：

NO.1 引導(dǎo)和定位，視覺定位要求機器視覺系統(tǒng)能夠快速準確的找到被測零件并確認其位置，上下料使用機器視覺來定位，引導(dǎo)機械手臂準確抓取。在半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域，設(shè)備需要根據(jù)機器視覺取得的芯片位置信息調(diào)整拾取頭，準確拾取芯片并進行綁定，這就是視覺定位在機器視覺工業(yè)領(lǐng)域最基本的應(yīng)用。

NO.2外觀檢測，檢測生產(chǎn)線上產(chǎn)品有無質(zhì)量問題，該環(huán)節(jié)也是取代人工最多的環(huán)節(jié)。說機器視覺涉及到的醫(yī)藥領(lǐng)域，其主要檢測包括尺寸檢測、瓶身外觀缺陷檢測、瓶肩部缺陷檢測、瓶口檢測等。

NO.3 高精度檢測，有些產(chǎn)品的精密度較高，達到0.01~0.02m甚至到u級，人眼無法檢測必須使用機器完成。

NO.4識別，就是利用機器視覺對圖像進行處理、分析和理解，以識別各種不同模式的目標(biāo)和對象?？梢赃_到數(shù)據(jù)的追溯和采集，在汽車零部件、食品、藥品等應(yīng)用較多。

02、案例：金屬探頭尺寸檢測

某軍工生產(chǎn)的金屬探頭需把控其產(chǎn)品的質(zhì)量和尺寸，但其產(chǎn)品的尺寸很小，人為檢測稍微用力就會造成產(chǎn)品損傷，且人為檢測效率低下誤差也會因個人因素導(dǎo)致參差不齊。

眾所周知，軍工用品的檢測是十分嚴格的，視覺檢測系統(tǒng)SVMN，具有高精度測量并提供二次開發(fā)，搭配遠心光學(xué)（BTOS）雙遠心鏡頭，精度可達0.01mm，速度高達0.3S/個。為該單位解決了人為尺寸測量的困擾。

系統(tǒng)方案

●采用EM系列510萬高分辨率工業(yè)CCD相機，以太網(wǎng)接口，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定。相機具有斷電再上電自動連接功能。

●采用遠心光學(xué)（BTOS）雙遠心鏡頭，景深大，零畸變，無視差。

● 150mm LED工業(yè)背光源：AFT-BL系列LED背光源采用高亮度、長壽命的LED發(fā)光管組成，能充分突出測量或檢測物體的輪廓信息。

●軟件采用維視VisionBank智能視覺軟件，界面、工具模塊化，操作簡單易上手。

系統(tǒng)特點及功能：

●系統(tǒng)可自主找尋最大和最小值并測量。

●采用雙遠心鏡頭，對于大尺寸工件，不存在畸變而引起的測量誤差；

●不存在因產(chǎn)品高度（厚度）而引起的視差，看不到內(nèi)壁與外壁，產(chǎn)品輪廓對等于成像效果；

●模塊化智能測量軟件，可測量點到點、點到線、線到線、角度、極大值、極小值、中線、弧度、圓檢測等等，操作簡單，培訓(xùn)半小時即可上手。

●相對于傳統(tǒng)檢測方式從30s/個提升至0.3s/個。

●系統(tǒng)設(shè)備檢測精度在0.01mm。

●數(shù)據(jù)及圖像保存于本地硬盤，可實時追蹤不良因素。圖像保存可自由設(shè)定，保存類型可選（合格、不合格、所有）；

●可針對任意產(chǎn)品尺寸檢測，不局限于當(dāng)前產(chǎn)品；

●可針對不同產(chǎn)品，建立不同測量工程文件，靈活調(diào)用，十秒鐘操作。

●本系統(tǒng)設(shè)備采用手動檢測，腳踏檢測，但包含自動檢測功能，預(yù)留有觸發(fā)、報警輸出接口，可用于與自動化設(shè)備對接。

拓展應(yīng)用

●適合所有尺寸在10以下工件尺寸測量。

●在工件具有一定高度的尺寸測量上，該套系統(tǒng)具有無可比擬的優(yōu)勢，其無視差，大景深，恒定倍率的光學(xué)特性，可達到同類測量軟件無法企及的精度。

隨著計算機科學(xué)和自動控制技術(shù)的發(fā)展，越來越多的不同種類的智能機器人將出現(xiàn)在生產(chǎn)、生活中，視覺系統(tǒng)作為智能機器人系統(tǒng)中一個重要的子系統(tǒng)，也將越來越受到人們的重視。

業(yè)內(nèi)分析，隨著機器視覺的發(fā)展，未來新行業(yè)應(yīng)用可能出現(xiàn)。工業(yè)生產(chǎn)方面量比較大的可能是物流行業(yè)，特別是會涉及到3D視覺。民用服務(wù)上可能更多的需要體驗，難度在于環(huán)境的可變性大，對算法的冗余度要求較高，民用應(yīng)用將主要來源于消費級的產(chǎn)品。