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“智能制造”中国梦离不开3D视觉检测技术的助力

“智能制造”中国梦离不开3D视觉检测技术的助力

发布时间 :2018-7-27 8:01:53 查看次数 :101

在欧美等发达工业国家,随着对生产效率、生产质量以及生产成本控制要求的不断提高,传统的二维机器视觉技术已经难以满足要求,三维机器视觉技术已经成为制造行业的一个发展趋势。



1. 三维视觉系统行业的现状


目前,我国已成为机器视觉发展最活跃的地区之一。真正工业领域的广泛应用起步于十几年前,目前行业正处于快速发展期,存在很大的发展空间。具体表现为行业市场容量在快速增长、应用领域逐渐扩大,从业企业数量也在快速增加。2014年,电子制造、汽车、制药、食品与包装机械、印刷机械等五大应用行业占据70%~80%的市场比重。


从产业竞争角度来看,本土企业还是以代理商为主,自身业务技术含量不高,产品主要偏低端应用,高端技术空缺。高端领域目前被国际厂商垄断,国内企业普遍缺乏竞争力。虽然中国本土的机器视觉技术发展尚不成熟,但是中国市场对于机器视觉系统的需求却不断加深。劳动力成本提高、产品品质要求提高、以及生产率提高构成了行业对三维机器视觉技术需求驱动力的主要来源。


2. 三维机器视觉系统的应用前景


工业4.0风潮的兴起,对制造系统在保证质量的前提下的生产效率、生产速度、生产灵活性提出了新的要求,这也带动了在制造系统中对机器视觉设备需求大幅增温;从技术的角度,低速低精度低效率的离线检测向在线高速高精高效率的可视化检测转化则是低端领域对接工业4.0智能化生产的关键所在之一,而且在一个三维空间保证制造系统的质量必须是一个三维的检测手段,这也是三维在线高精机器视觉技术的用武之地。


机器视觉技术在工业应用上的范畴很广,包含机器人手眼校正、特征识别、安全保障、定位预测、人机互动、视觉检测等等;如今大多的视觉检测仍停留在二维时代,未来将渐渐被三维取代。


机器视觉检测在生产线上的功能包括如物件取放、航位推算、功能防错、实时测量等。三维视觉系统因为是在三维空间工作,可实现的功能愈来愈全面,性能也越来越可靠;而二维视觉系统将客观存在的三维空间压缩至二维空间,而且性能由于环境光、零件颜色等各种因素在实际使用中并不可靠。正因为此,三维视觉检测在工业应用上的需求正在火速攀升。


二维机器视觉检测系统利用有限的照明条件,获取被测物体的二维灰度图像,并通过灰度图像中的对比度进行相关应用的判断。


可以想见,如果零件颜色出现变化,或者零件的几何形态发生变化、或者制造系统所在工厂的照明条件发生变化等等,其判断的可靠性都会大打折扣。而三维视觉系统通过几何或者物理原理,利用非接触式的光学成像技术辨别被测物体的空间立体位置,被测物体会被转换成三维点集,三维视觉检测系统进行的判断都是基于三维点集,从而避免了由于二维机器视觉受到外在因素影响检测可靠性的问题,这也是欧美日本等发达工业国家在制造系统中使用三维视觉系统已经成为趋势的原因。


机器视觉应用领域已经渗透到各行各业,包括电子、制造、印刷、汽车、医疗、五金、食品等,随着三维机器视觉检测技术性能的不断提高,三维机器视觉系统将更加广泛的用于新能源汽车的制造,安全系统的监控、跟踪以及航天军事方面的卫星遥感、景物识别等。


3. 中国制造2025的强国梦想


2015年8月24日,中共中央政治局常委、国务院总理李克强主持国务院专题讲座,讨论加快发展先进制造与3D打印等问题。李总理指出:新一轮科技革命和产业变革正在世界范围内孕育兴起。


促进中国制造上水平,既要在改造传统制造上“补课”,同时还要瞄准世界产业技术发展前沿,加快3D打印、高档数控机床、工业机器人等新技术新装备的运用和制造,以个性化定制对接海量用户,以智能制造满足更广阔市场需求,以绿色生产赢得可持续发展未来,使中国装备价格优势叠加性能、质量优势,为国际产能合作拓展更大空间,在优进优出中实现中国制造水平跃升。


三维机器视觉技术是工业机器人等先进制造行业中提升生产效率及满足质量要求非常重要的途径。该技术使检测对象、检测结果等都可以有一个直观可视化的呈现,帮助生产者快速掌握实际生产过程的性能波动。未来可以有很多可拓展的技术储备可以进入各个先进制造的细分行业,目前比较清晰具体的包括:结构性涂胶在航空航天、及汽车等领域的实时在线三维可视化检测技术、特定几何形貌或复杂曲面的高清高精形貌检测技术、适用于如电池装配体激光焊接质量检测的高精度表面检测技术、下一代半导体芯片打码测试机三维视觉检测技术等。


深圳瑞视特科技也将致力于将世界领先的三维机器视觉技术带入中国的先进制造行业,为早日实现“中国制造2025”的强国梦想做出自身的贡献,铸就中国制造业新辉煌




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