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視覺傳感器快速發(fā)展中

在不久之前，設(shè)計(jì)質(zhì)量控制系統(tǒng)的工程師還不得不在若干種檢驗(yàn)選項(xiàng)中做出選擇，沒有一種完全令人滿意。這些選項(xiàng)包運(yùn)輸帶括昂貴的單用途視覺系統(tǒng)，多陣列低功能光電傳感器，以及易受疲勞和精力不集中影響的人眼檢驗(yàn)。然而，如今最先進(jìn)的視覺傳感器正將傳統(tǒng)方法的最佳性能與史無前例的速度、精確度、尺寸及成本優(yōu)勢(shì)相結(jié)合。

　　為什么視覺傳感會(huì)成為工業(yè)傳有軸螺旋輸送機(jī)感器市場(chǎng)中增長(zhǎng)最快的領(lǐng)域?

　　視覺傳感的基本原理顎式破碎

　　光電傳熱礦篩感器包含一個(gè)光傳感元件，而視覺傳感器具有從一整幅圖像捕獲光線的數(shù)以千計(jì)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?cái)?shù)量表示。Banner 工程公司提供的部分視覺傳感器能夠捕獲 130 萬像素。因此，無論距離目標(biāo)數(shù)米或數(shù)厘米遠(yuǎn)，傳感器都能“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(chǔ)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，則傳感器知破碎機(jī)道應(yīng)該拒收只有七顆螺栓的部件，或者螺栓未對(duì)準(zhǔn)的部件。此外，無論該機(jī)器部件位于視場(chǎng)中的哪個(gè)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。

　　視覺傳感器8411電動(dòng)振篩機(jī)的優(yōu)勢(shì)

　　在可用的檢驗(yàn)備選方案中，即視覺系統(tǒng)、光電傳感器、人工檢驗(yàn)，以及視覺傳感器，振動(dòng)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(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，利潤(rùn)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(cè)出問題，制造商正將檢驗(yàn)工作融入整振動(dòng)機(jī)械個(gè)制造過程。

　　視覺系統(tǒng)與視覺傳感氣流篩器之比較

　　復(fù)雜的視覺系統(tǒng)是一項(xiàng)成熟的技術(shù)，可執(zhí)行細(xì)致的自動(dòng)檢驗(yàn)。但是，復(fù)雜性和高成本妨礙了其在許多行業(yè)中的應(yīng)用，其價(jià)格通常從 5000 美元至 50000 美元以上。這些復(fù)雜的視覺系統(tǒng)需要一個(gè)或多個(gè)攝像頭、定制軟件以及一臺(tái)計(jì)算機(jī)。它們往往需要聘請(qǐng)外部視覺顧問來設(shè)計(jì)、集成和安裝礦用篩系統(tǒng)。

　　此外，鑒于此類系統(tǒng)的專用性，無法將它們輕松地改作它用。這些復(fù)雜的系鏈板統(tǒng)通常要求持續(xù)的專業(yè)支持。

　　盡管對(duì)復(fù)雜視覺系統(tǒng)的需求仍然存在，但是更廉價(jià)、更容易使用的視覺傳感器的推出，為一些工業(yè)應(yīng)用提供了性價(jià)比更佳的解決方案。此外，由于制砂破碎機(jī)視覺傳感器更小、更易使用，制造商會(huì)更頻繁地在檢驗(yàn)和校驗(yàn)應(yīng)用中采用視覺解決方案。視覺傳感器在工廠自動(dòng)化的品質(zhì)提高及生產(chǎn)效率改進(jìn)方面功不可沒。

　　光電傳感器與石料破碎視覺傳感器之比較

與光電傳感器相比，視覺傳感器賦予機(jī)器設(shè)計(jì)者更大的靈活性。以往需要多個(gè)光電傳感器的應(yīng)用，現(xiàn)在可以用一個(gè)視覺傳感器來檢驗(yàn)多項(xiàng)特征。視覺傳感器能夠檢驗(yàn)大得多的面積，并實(shí)現(xiàn)了更佳的目標(biāo)位置和方向靈活性。輸送帶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(dòng)控制。

管鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)　　此外，由于一個(gè)基本視覺傳感器的成本僅相當(dāng)于數(shù)個(gè)具有較貴配件的光電傳感器，因此價(jià)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(yàn)條件可輕松地添加到此應(yīng)用中。

　　人工檢驗(yàn)和視覺傳感器之比較

　　無論工廠自動(dòng)化有何進(jìn)步，許多檢驗(yàn)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(shì)非手動(dòng)檢驗(yàn)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(yàn)。

　　不斷擴(kuò)展的應(yīng)用范圍

　　視覺傳感器的低成本和易用性已吸引機(jī)器設(shè)計(jì)師和工藝工程師將其集成入各類曾經(jīng)依賴人工、多個(gè)光電傳感器，或根本不檢驗(yàn)的應(yīng)用。視覺傳感器的工業(yè)應(yīng)用包括檢驗(yàn)、計(jì)量、測(cè)量、定向、瑕疵檢測(cè)和分撿。以下只是一些應(yīng)用范例：

　　在汽車組裝廠，檢驗(yàn)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(yàn)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(yàn)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?zèng)_壓公司，以每分鐘逾150片的速度檢驗(yàn)沖壓部件，比人工檢驗(yàn)快13倍以上。

　　結(jié)論：對(duì)于視覺傳感器而言，這是一個(gè)激動(dòng)人心的時(shí)刻。曾經(jīng)需要大量專業(yè)知識(shí)的技術(shù)，現(xiàn)在變得經(jīng)濟(jì)、易用。采用該技術(shù)的未來產(chǎn)品開發(fā)將繼續(xù)此趨勢(shì)。現(xiàn)在的挑戰(zhàn)是如何讓各個(gè)行業(yè)意識(shí)到視覺傳感器在所有制造領(lǐng)域的潛力，其中包括質(zhì)量控制、測(cè)量和檢驗(yàn)流程。

　　機(jī)器視覺提高質(zhì)控效率

　　對(duì)于工廠自動(dòng)化和過程自動(dòng)化，機(jī)器視覺是實(shí)現(xiàn)真正意義的自動(dòng)的基礎(chǔ)和一種重要的質(zhì)量控制的手段。以下是歐姆龍對(duì)國(guó)內(nèi)機(jī)器視覺市場(chǎng)的一些看法。

　　機(jī)器視覺，顧名思義就是使用機(jī)器的自動(dòng)化方法，實(shí)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(duì)于工廠自動(dòng)化和過程自動(dòng)化，機(jī)器視覺是實(shí)現(xiàn)真正意義的自動(dòng)的基礎(chǔ)和一種重要的質(zhì)量控制的手段。
　如果用最簡(jiǎn)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(cè)量和判別。幫助客戶提高生產(chǎn)效率，減少人工這一自動(dòng)化領(lǐng)域的不確定因素對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響。

　　對(duì)于機(jī)器視覺的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈來說，目前國(guó)內(nèi)的情況有些特別。在供應(yīng)商方面，因?yàn)榻^大多數(shù)是國(guó)外廠家，存在一個(gè)對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)文化了解的問題。大家都看到了國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，但可能這個(gè)發(fā)展的促進(jìn)因素和國(guó)外的情況不同，這也是他們短時(shí)間內(nèi)沒辦法完全理解的。相信目前國(guó)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(guó)市場(chǎng)二十多年，近些年的機(jī)器視覺都在高速增長(zhǎng)，但目前的市場(chǎng)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(duì)機(jī)器視覺的不了解，當(dāng)然這也有國(guó)內(nèi)特殊情況的原因，就是國(guó)內(nèi)的勞動(dòng)力成本和機(jī)器視覺初期投資的對(duì)比情況。或者是對(duì)于新的產(chǎn)品或解決問題的方法不了解，或者是對(duì)這個(gè)新方法和傳統(tǒng)人工的對(duì)比不太清楚。這需要供應(yīng)商多做推動(dòng)。

　　對(duì)于用戶和供應(yīng)商之間的橋梁——集成商，同樣也是對(duì)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(gè)方法就是通過畫面/圖像來做一些判斷。國(guó)內(nèi)系統(tǒng)集成商也非常缺乏，而國(guó)內(nèi)廠家的自制設(shè)備比例太低，這也是一個(gè)短時(shí)間內(nèi)無法解決的問題。

　　機(jī)器視覺的初期投資在國(guó)內(nèi)勞動(dòng)力成本較低的大背景下無疑是每一個(gè)準(zhǔn)備購(gòu)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(jià)格還是性能?；谝陨系恼J(rèn)識(shí)，業(yè)內(nèi)人士建議，在這一新產(chǎn)品的成長(zhǎng)階段，早期的市場(chǎng)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(shí)間在機(jī)器視覺基礎(chǔ)知識(shí)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(guó)內(nèi)自動(dòng)化程度的提高，整個(gè)社會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求的提升，制造業(yè)對(duì)生產(chǎn)效率要求的提升，機(jī)器視覺這個(gè)新產(chǎn)品，新概念也會(huì)深入人心。

　　就像現(xiàn)在的自動(dòng)化強(qiáng)國(guó)當(dāng)初經(jīng)歷過的這些階段一樣，在更大的市場(chǎng)上也會(huì)有更大的成績(jī)。所以說OMRON相信機(jī)器視覺的未來是光明的，道路也是漫長(zhǎng)的。至于到具體的時(shí)間，可能要5年，也可能只要3年，或者更短，因?yàn)閲?guó)內(nèi)的發(fā)展一旦起步，速度將是驚人的。

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