机器视觉伴随计算机技术、现场总线技术的发展,技术日臻成熟,已是现代加工制造业不可或缺的产品,广泛应用于食品和饮料、化妆品、制药、建材和化工、金属加工、电子制造、包装、汽车制造等行业。
机器视觉是个相对较新的技术,它为制造工业在提高产品质量、提高生产效率和操作安全性上提供了许多技术。随着国际市场竞争的加剧,各国的制造企业越来越清楚地认识到,产品质量的好坏,是决定企业生产和经营成败的关键。
由于市场环境的多样化,企业对庞大的与质量有关的数据的采集、处理和传递提出了更高的要求,更具柔性和自动化的CAQ系统呈现出以下发展趋势:
①在必要的情况下,CAQ系统可以100%地检测产品,而不像现在普遍采用的抽样检测;
②将检测规划集成到加工过程中,形成闭环反馈控制系统,在检测时确定产品相对于标准尺寸的偏差,并在线纠正,因此,可获得近100%的优质产品;
③机器视觉和先进的图像处理技术、逆向工程技术已广泛地应用于自动化检测,因此,可完成智能化、柔性、快速和低成本的检测目标。
④适用于不同产品结构的检测技术可将新的产品技术要求直接从CAD/CAM数据库传输到检测系统中,不需要操作人员编制特殊的程序。
机器视觉和逆向工程等技术的发展及其与CMM的集成,可以进一步提高CMM的测量效率。对于具有原始CAD模型的测量对象,可以利用机器视觉系统,迅速识别对象物的形状及其在测量平台的位置和状态,完成机器坐标系、工件坐标系、摄像机坐标系三者之间的转换,帮助CMM实现检测路径自动形成与测量结果判断。机器视觉系统将采集到的信息传输到计算机,同时计算机控制视觉系统的操作,另一方面计算机将生成的检测规划传输到CMM控制器中,由该控制器控制CMM测量,再将测量结果反馈回主控计算机,形成闭环反馈检测系统。
为了生成检测规则,利用CAD/CAM数据库中所存在的信息,将机器视觉得到的图像数据与CAD数据进行匹配,自动确定工件位置,选定检测项目、检测点和检测路径;确定测量点的方法是:为尽可能减少测量误差,事先对测量对象均以等间隔指定测量点;最后生成CMM的测量指令传输到CMM控制器上,开始测量。对于不存在原始CAD模型的测量对象,可以采用逆向工程技术,即通过对机器视觉系统所采集到的测量点的三维坐标进行处理,重建该物体的CAD模型。
机器视觉的应用正越来越多地代替人去完成许多工作,这无疑在很大程度上提高了生产自动化水平和检测系统的智能水平。能够大幅降低检验成本,提高产品质量,加快生产速度和提高生产效率。机器视觉系统服务商朗锐智科(www.lrist.com)认为作为高精度、非接触的测量方案,视觉系统涉及到光学和图像处理算法,本身就是高度专业化的产品,在整个测量控制系统中,往往要与运动控制系统配合完成位置和进给控制。 |