討論機(jī)器視覺檢測設(shè)備在自動化使用中的一些困惑(測量篇)

　　機(jī)器視覺檢測設(shè)備被使用在工業(yè)上的一個很典型的方向就是丈量，視覺丈量歸于非觸摸式丈量。它的作業(yè)原理是通過工業(yè)相機(jī)采集結(jié)構(gòu)光在被測工件外表的不同反光作用的圖畫，通過軟件分析處理，得到工件的尺度信息。這種丈量方法相比較之前用卡尺、千分尺、塞規(guī)、三坐標(biāo)等觸摸式丈量可以說有了質(zhì)的提高，因?yàn)樗庇^解決了三個觸摸式丈量無法躲避的核心問題：工件變形傷損、人員的操作能力、多目標(biāo)一起檢測的功率。

　　許多工件外表是高光潔度的，輕微的工具觸摸丈量都有可能對工件的外表發(fā)生破壞；許多工件因?yàn)椴馁|(zhì)或結(jié)構(gòu)的要素，在輕微的外力下會發(fā)生形變，這樣根本沒辦法實(shí)現(xiàn)高精度的丈量；無論是用卡尺、千分尺等丈量工具的時候，對丈量人員標(biāo)準(zhǔn)的使用這些量具都是有必定要求的，不能標(biāo)準(zhǔn)操作就會發(fā)生丈量自身的誤差，尤其是需求人為讀數(shù)的量具，成果偏差就會更大。一般工件都會有多個尺度需求丈量，假如用觸摸式的方法來操作，因?yàn)槊看沃荒苷闪恳粋€尺度，這樣就導(dǎo)致在丈量過程中需求做許多重復(fù)性作業(yè)，很大程度上降低了檢測功率。

　　觸摸式丈量許多受限的問題影響著工業(yè)丈量的精度和功率。工業(yè)自動化迅猛發(fā)展的今日，如何盡量的削減人為要素對產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定的影響是每個制造型企業(yè)都無法回避的問題。機(jī)器視覺檢測在丈量范疇的使用正好在很有成效的解決這些問題。契合自動化產(chǎn)線，通過影像處理的方法對產(chǎn)品進(jìn)行精細(xì)高效的丈量、分揀、并銜接前后端自動化作業(yè)站完美的實(shí)現(xiàn)從加工、檢測、挑選、定位、裝配、包裝、入庫等一系列的作業(yè)環(huán)節(jié)。

　　現(xiàn)在國內(nèi)工業(yè)制造型企業(yè)出產(chǎn)模式和出產(chǎn)設(shè)備的狀況參差不齊，各個企業(yè)對產(chǎn)品在不同出產(chǎn)階段都有著不同的丈量要求，機(jī)器視覺在丈量上國內(nèi)現(xiàn)在都以專門的工站設(shè)備或?qū)嶒?yàn)室臺式的儀器產(chǎn)品為主。實(shí)驗(yàn)室臺式的丈量儀器都是固定的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品、只能靜態(tài)丈量，且對拍照的視場有固定的匹配限制，專門在產(chǎn)線上的工站式丈量設(shè)備大多是根據(jù)不同企業(yè)的定向檢測需求做的非標(biāo)化定制開發(fā)，針對性強(qiáng)，可動態(tài)作業(yè)，但這種設(shè)備往往因?yàn)槠髽I(yè)產(chǎn)品的升級或改型而無法持續(xù)使用，會形成比較大的資源糟蹋。因而如何能將視覺丈量和工業(yè)自動化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備在產(chǎn)線上結(jié)合起來是一個比較重要的解決問題的方向。

　　我們知道現(xiàn)在機(jī)器視覺檢測做丈量的視覺硬件主要是遠(yuǎn)心鏡頭+平行光源的組合模式，因?yàn)樗茉趲缀鯖]有畸變的狀況下最準(zhǔn)確的提取到圖畫縱深的輪廓線，且在作業(yè)過程中精度成果不會遭到外界環(huán)境光線亮暗變化、產(chǎn)線作業(yè)高頻振蕩、工件在流水線上沒有定位的影響。能滿足這些十分實(shí)際的使用要求自身就說明了這種硬件組合的無可代替性。但為什么這樣的組合方法卻沒有很好的跟成熟的機(jī)械運(yùn)動手臂調(diào)配起來達(dá)到一個抱負(fù)的使用作用呢？其間最主要的原因是因?yàn)楝F(xiàn)在遠(yuǎn)心鏡頭和平行光的產(chǎn)品體積比較大，主要是長度很長，加上圓柱形的輪廓不好裝夾定位光軸，假如光軸調(diào)整不便使用起來就會十分的費(fèi)事。這些原因綜合起來使得機(jī)械手+光學(xué)系統(tǒng)在產(chǎn)線的靈敏配置變得不太實(shí)際。