机器视觉技术在生产制造智能化进程中的发展应用
2024 工业机器视觉编程与应用
2024 工业机器视觉编程与应用2024年工业机器视觉编程与应用展望在2024年,工业机器视觉编程与应用将继续迎来快速发展和广泛应用。
这一领域的技术不断创新,为工业生产和制造业带来了前所未有的效率和精确度。
首先,我们可以看到工业机器视觉编程在各个行业中的广泛应用。
在制造业中,机器视觉将被用于自动化生产线上的检测和质量控制。
通过使用高分辨率的摄像头和先进的算法,机器视觉可以实时检测产品的缺陷和错误,并及时做出反应。
这将大大减少人为错误和生产线的停机时间,提高产品的质量和产量。
另外,工业机器视觉编程还将在物流和仓储领域发挥重要作用。
通过使用视觉传感器和机器学习算法,机器视觉可以准确地识别和跟踪物体。
这将使得仓储管理更加高效,并且可以实现自动化的货物分拣、库存管理和物流运输。
此外,工业机器视觉编程还将在智能制造和人机协作领域得到广泛应用。
通过将机器视觉与机械臂和其他机器人设备相结合,可以实现更高级的自动化生产和灵活性。
机器视觉可以实时检测并识别人类的动作和姿态,从而使得机器人可以更安全地与人类共同工作。
然而,随着机器视觉技术的发展和应用日益广泛,我们也面临一些挑战。
首先,训练和设计高效的机器视觉算法是一个复杂的任务。
需要投入大量的时间和资源来收集和标注数据,并对算法进行优化和训练。
此外,随着数据量和算法的不断增长,我们也需要解决存储和处理大规模数据的问题。
总体而言,2024年将是工业机器视觉编程与应用迈向新的高度的一年。
随着技术的不断发展和应用的不断创新,我们可以期待工业生产和制造业将取得更大的突破和进步。
工业机器视觉编程的发展将推动着工业智能化的进程,为人类创造更加便利和高效的生产环境。
此外,在2024年,工业机器视觉编程与应用还将进一步与其他先进技术进行整合。
其中之一是人工智能(AI)。
通过结合机器学习和深度学习算法,工业机器视觉可以更好地理解和识别复杂的图像和场景。
它可以不断学习并提高自己的准确性和效率。
机器视觉技术对制造业自动化的推动作用
机器视觉技术对制造业自动化的推动作用随着科技的飞速发展,机器视觉技术在制造业中扮演的角色变得越发重要。
机器视觉技术是一种能够模拟人类视觉和感知的技术,利用摄像机和图像处理系统来对对象进行检测、识别和测量。
这项技术不仅可以提高直观的产品质量控制,还能提高制造过程的效率和准确性,从而推动了制造业的自动化进程。
首先,机器视觉技术在制造业中发挥着质量控制的关键作用。
通过视觉系统的安装,制造商可以实时监测产品的质量,包括检测产品的尺寸、外观和颜色等关键指标。
相较于传统的手工检查,机器视觉技术不仅能够提高检测的准确性和一致性,还能大大缩短检测的时间。
这对于许多需要高度一致性和可靠性的行业来说尤为重要,例如汽车制造、电子设备制造等。
通过准确检测和排查产品存在的问题,制造商能够更好地控制质量,提高客户满意度,增强市场竞争力。
其次,机器视觉技术对于制造过程的自动化起到了重要的促进作用。
在传统制造业中,很多生产环节还依赖于人工操作,存在着人为错误和生产效率低下等问题。
而机器视觉技术的引入可以将许多重复和繁琐的工序转变为自动化过程。
例如,机器视觉技术可以通过识别和定位物体,将原本需要人工操作的组装、包装和分拣等环节交给机器来完成。
这样不仅可以提高生产速度和准确性,还可以减少人工成本,并减少由于人为因素导致的生产错误。
此外,机器视觉技术还可以改善生产过程中的监控和管理。
制造业中的生产线通常包括多个工序和设备,需要实时监测以确保正常运行。
传统的监控方法往往需要大量的人力投入,而且监测效果有限。
而机器视觉技术能够更好地识别和监控生产线中的异常情况,包括设备故障、材料过程问题等。
通过及时发现和响应,制造商可以更快速地解决问题,减少生产线的停机时间,提高生产效率。
最后,机器视觉技术还可以为制造业提供数据支持和决策依据。
通过采集和分析大量的图像数据,制造商可以获得对生产过程的深入了解,并发现潜在的优化和改进空间。
例如,通过分析生产线上的数据,制造商可以识别出频繁出现质量问题的环节,并针对性地优化生产工艺或是改进设备设置。
人工智能技术在工业领域的应用
人工智能技术在工业领域的应用近年来,人工智能技术的快速发展和广泛应用已经成为了一个热门话题,而在工业领域中,人工智能技术的应用也越来越多样化和深入化。
这些技术包括机器视觉、自动化控制技术、语音识别技术、自然语言处理技术等等,其中有些技术已经在工业领域中得到了广泛的应用和推广。
首先,机器视觉技术已经成为了工业自动化中的一种核心技术。
机器视觉技术可以使机器具备感知能力,通过摄像头、光电传感器、激光传感器等设备实现重新识别视觉信息,从而实现视觉判定、目标跟踪、质量检测等一系列工业应用。
例如,汽车工厂中的车身涂装流水线,我们的肉眼很难识别车身表面是否已经涂装好,机器视觉技术可以帮助机器识别车身表面的涂料是否均匀覆盖,大大提高了涂装质量的可靠性与效率。
其次,自动化控制技术在工业领域也是不可或缺的。
自动化的目标是通过机器代替人手完成某些重复性的或者复杂的操作,以此达到提高工作效率、减少人力成本和提升产品质量的目的。
例如,工厂自动化生产线上的机器人,可以自动抓取、搬运和加工工件,实现生产线的自动化运行,提高生产效率。
再次,语音识别技术和自然语言处理技术也在工业领域得到了广泛的应用。
人们可以使用语音交互设备:例如,智能手表、智能手环、智能家居设备、智能音箱等等。
语音技术不仅可以帮助人们在家庭环境中控制智能设备,也可以在工业领域中发挥重要作用。
例如,在制药企业中,研究人员可以使用语音技术和自然语言处理技术,通过讲述药物的疗效和作用方式,来推算新药的成分和配比,从而加快研究进程和提高药物研发的效率。
当然,随着各行各业对人工智能技术的需求不断增长,人工智能技术也面临着一些新的挑战和问题。
例如,随着工厂智能化程度的不断升级,厂房中出现的机器、设备和传感器数量也在不断上升,因此如何更好地管理和控制这些设备所产生的数据成为了一个亟待解决的问题。
此外,大规模部署人工智能技术也需要大量的计算资源和数据资源的支持,这也需要解决相应的技术问题。
简述人工智能技术在先进制造业领域中的发展与应用
422023年7月下 第14期 总第410期信息技术与应用China Science & Technology Overview0 引言人工智能技术在制造领域中的应用可以助力实体经济获得更好的发展,并加快推进智能制造进程。
不过从实际来看,虽然人工智能技术在制造业生产、研发、服务等领域得到了有效的运用与发展,但是在一些关键领域如人工智能技术与制造业的深度融合还不够。
比如,三维设计、仿真分析、生产控制、供应链管理等严重制约了制造业数字化、网络化、智能化转型,急需要加强人工智能技术在制造业领域中的应用研究与分析,并立足实际,采用有效措施进行优化改进,促使人工智能技术在先进制造业领域得到更加深入的发展与应用,助力我国达成建设制造强国的目标[1]。
1 人工智能技术的基本概念1.1 内涵人工智能简称为AI,其主要是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法和技术的一门学科。
从根本上来讲,人工智能是计算机科学的一个重要分支,它试图通过了解智能的实质,生产出一种新的、可以以一种与人类智能相似的方式做出反映的智能机器,整个过程有了语言识别、机器人、专家系统等的支持,可以为社会各领域的发展赋能[2]。
1.2 层次人工智能技术的3个层次能力包括:(1)计算智能。
机器本身就具备较强的储存和计算能力,可以基于海量数据进行深度的学习,操作中也可以依托以往获得的经验,对当前环境进行科学的指导,并且随着现代科学技术的不断进步与发展,机器的储存计算能力也在不断增强,进而为非结构化数据价值挖掘奠定良好的基础。
(2)感知智能。
当机器具备视觉、听觉等能力以后,就可以解决数据结构化处理的问题,并支持用人类的沟通方式与用户展开积极有效的互动,同时随着语音、图像等感知智能的不断发展,机器也能通过各种传感器直接感知周围环境并进行处理,促使其更好地运行[3]。
(3)认知智能。
相较于计算和感知智能,认知智能更为复杂,可以像人一样有理解、归纳、推理等能力,做出的决策更为科学合理。
机器视觉技术在新质生产力中的作用分析
机器视觉技术在新质生产力中的作用分析在当今数字化时代,机器视觉技术正逐渐成为新质生产力的重要组成部分。
从工业生产到智能家居,机器视觉技术的应用正在渗透到各个领域,为人类带来了巨大便利和效益。
本文将从多个角度对机器视觉技术在新质生产力中的作用进行分析。
一、提高生产效率利用机器视觉技术对生产线进行监控和控制,可以实现对生产过程的实时监测和精准调控。
机器视觉系统可以快速准确地识别产品缺陷,提高产品质量,减少废品率,从而提升生产效率。
二、降低生产成本通过机器视觉技术的应用,可以实现生产线的自动化操作,减少人为干预,降低人力成本。
同时,机器视觉系统的精准检测和控制可以减少机器损耗,延长设备使用寿命,降低生产成本。
三、提升产品质量机器视觉技术可以对产品进行快速准确地检测,避免人为因素导致的质量问题。
通过机器学习和深度学习算法的应用,可以不断优化检测模型,提升产品质量,增强产品竞争力。
四、实现个性化定制机器视觉技术可以实现对产品的个性化定制,根据客户需求进行快速生产。
通过对大数据的分析和挖掘,可以实现对客户需求的深入理解,为客户提供更加个性化的产品和服务。
五、改善生产环境机器视觉技术可以实现对生产环境的智能监测和管理,帮助企业实现能源节约、环保减排的目标。
通过对生产线的智能化改造,可以降低对环境的影响,实现可持续发展。
六、促进产业升级机器视觉技术的广泛应用将促进产业的技术升级和结构调整,推动传统产业向智能化、数字化转型。
通过引入先进的机器视觉技术,可以提升企业的竞争力,实现产业的快速发展。
七、推动科技创新机器视觉技术作为新兴技术领域,不断创新推动了科技的进步。
通过机器学习、深度学习等技术的研究和应用,可以不断提升机器视觉系统的智能化程度,拓展其应用领域,推动科技的创新发展。
八、拓展市场空间机器视觉技术的应用将为企业拓展新的市场空间,拓展产品的应用领域。
通过对市场需求的深入挖掘和分析,可以开发出更加符合市场需求的产品,实现市场的快速扩张。
机器视觉技术的应用和发展趋势
机器视觉技术的应用和发展趋势随着科技的不断进步,机器视觉技术已经成为了信息处理和生产制造等多个领域的重要工具和应用手段。
在未来的发展过程中,机器视觉技术将会越来越普及化和实用化,成为推进科技进步以及经济社会发展的重要力量。
一、机器视觉技术的基本原理及特点机器视觉技术是指将现实世界中的图片信息转化为数字信号,通过计算机处理图片信息,为人们提供各种形式的视觉分析与处理的技术。
机器视觉技术具有广泛的应用前景,包括自动检测、透视成像、识别、分析和复原等。
为了使机器视觉技术有效地应用于实际生产和应用中,需要重点解决图像的预处理、特征提取、特征匹配、分类识别、纹理分析等多种问题,使机器视觉系统具有高效的识别性和数据处理能力。
机器视觉技术具有较多的特点,包括高度自动化、快速实时、高可靠性、高精度、柔性可配等。
随着机器视觉技术的普及,企业生产、交通运输、医疗诊断等领域也开始广泛运用这项技术。
而机器视觉技术也得到了海量数据、更好的计算算法和更先进的计算设备的支持,证明这一技术在未来的发展前景十分广阔。
二、机器视觉技术在生产制造中的应用在生产制造领域中,机器视觉技术采用不同的图案检测、缺陷检测、质量控制和自动化系统来提升设备和产品的质量,降低成本。
具体应用有:1、自动检测系统机器视觉技术可以被应用于自动检测系统,可以实时监控生产过程中的生产质量和生产流程,从而解决生产制造过程中的缺陷问题,提高生产效率和质量。
比如,在汽车生产过程中,机器视觉技术可以识别不同颜色和形状的工具,以提高装配的自动化程度。
2、产品质量检测机器视觉技术可以通过自动化相机对零部件进行拍摄,检查其中的缺陷并进行分类,从而减少人力成本和误差。
同时,机器视觉技术也可以对更广泛的产品进行质量控制和监控,较大程度上提升了产品的质量和品牌口碑。
三、机器视觉技术在医疗诊断中的应用医疗诊断方面的机器视觉技术可以更好地对医学影像进行分析,有助于医生进行早期的疾病诊断和治疗,从而更好地提高治疗效果和患者生活质量。
机器学习在自动化中的应用
机器学习在自动化中的应用随着科技的进步和人工智能的快速发展,机器学习作为人工智能的重要分支正在不断地在各个领域展示出巨大的应用潜力。
其中,在自动化领域,机器学习的应用更是给传统的生产制造方式带来了革命性的改变。
本文将介绍机器学习在自动化中的应用,并探讨其背后的原理和可能的发展趋势。
一、机器学习在自动化生产中的应用1. 机器视觉机器学习在自动化生产中的一个重要应用领域就是机器视觉。
通过使用机器学习算法,计算机可以学习和理解图像和视频,并能根据这些数据进行自动识别、检测和分析。
这使得机器能够替代人工实现对产品的质量检测、缺陷识别和外观检查等任务,提高生产效率和产品质量。
2. 机器人控制机器学习在机器人控制中的应用也是非常广泛的。
通过将机器学习算法应用于机器人控制系统中,可以实现自主导航、路径规划、动作控制等功能,使得机器人具备更高的智能化和自主性。
例如,可以利用机器学习算法让机器人自动学习并模仿人类的动作,从而实现更加精准和协调的工作。
3. 工业设备维护机器学习在工业设备维护中的应用也非常具有前景。
通过对大量的传感器数据进行分析和学习,机器可以自动检测和预测设备的故障,从而提前采取维护措施,避免生产线的停机和损失。
这种方式不仅能够降低企业的维护成本,还能够提高设备的稳定性和可靠性。
二、机器学习在自动化中的原理1. 数据采集和标注机器学习的关键在于数据的采集和标注。
在自动化领域中,需要采集并标注大量的数据以供机器学习算法进行学习。
这些数据可以来自于机器视觉系统、传感器数据等。
标注数据的过程需要人工参与,确保数据的准确性和可靠性。
2. 特征提取和数据预处理在进行机器学习之前,需要对采集到的数据进行特征提取和数据预处理。
特征提取是将原始数据转化为机器学习算法所需的输入特征的过程,而数据预处理则是对数据进行清洗、去噪和归一化等操作,以提高机器学习算法的效果。
3. 算法选择和模型训练根据自动化任务的需求,需要选择合适的机器学习算法和模型进行训练。
人工智能技术在工业制造领域的应用
人工智能技术在工业制造领域的应用近年来,人工智能技术得到了广泛的应用,特别是在工业制造领域。
人工智能可以提高生产效率,降低成本,提高产品质量,减少资源浪费等等。
本文将深入探讨人工智能技术在工业制造领域的应用,以及未来的发展趋势。
一、人工智能技术的应用1.机器视觉机器视觉是指使用计算机视觉系统来模拟和理解视觉系统。
它是工业制造领域中人工智能技术的重要应用。
通过机器视觉系统,智能制造企业可以实现无人化监控,生产无瑕疵的产品,并避免人为操作错误所带来的影响。
比如,手机屏幕生产厂家就可以使用机器视觉来检测屏幕表面有无瑕疵,提高产品质量和生产效率。
2.机器学习机器学习是人工智能的一个重要分支领域,它专注于研究计算机如何自动地学习,并根据数据来改进自身的算法。
在工业制造领域中,机器学习可以协助生产企业预测某种物品需求量,调节库存等等。
这极大地提高了企业的生产效率和降低了企业的成本。
比如,汽车生产企业可以通过机器学习算法来预测某个地域车型的销量,智能化调节库存数量,减少库存压力和浪费。
3.智能控制智能控制是指将自动控制与智能化技术相结合,利用计算机和各种传感器,来优化控制系统,提高人工智能技术的应用效果。
通过智能控制,企业可以有效降低人工操作的过程性误差,提高生产效率。
比如,食品加工企业可以通过智能控制系统来调整各项参数,精准掌握生产过程中的温度,湿度等关键因素,杜绝人为操作可能带来的错误。
二、发展趋势人工智能技术在工业制造领域的应用,远不止于此。
未来,随着智能制造概念的不断升级和消费者需求的日趋多样化,人工智能技术的发展前景必然更加广阔。
1.协同机器人随着制造业自动化的加速进程,协作机器人已经逐渐被广泛应用。
协作机器人与普通工作机器人不同之处在于,它能够安全地与人类工作在一个空间内,并且能够识别人类员工的动作,调整自己的工作节奏。
协同机器人还可以根据工作任务的复杂程度,在不同场景下,自动完成多种类型的任务。
智能化技术在机械工程中的运用分析
智能化技术在机械工程中的运用分析随着信息技术和人工智能的不断发展,智能化技术正在越来越广泛地应用于机械工程中,为生产制造、产品设计和工艺流程等方面带来了巨大的变革和提升。
本文将分析智能化技术在机械工程中的运用,以及其带来的显著优势和未来发展趋势。
一、智能化技术在生产制造中的应用1. 机器视觉技术机器视觉技术可以利用图像传感器和计算机处理,对产品进行质量检测、定位和追踪,可以大大提高生产效率和准确性,并节省人力和成本。
2. 自动化控制技术自动化控制技术是将计算机和电子技术应用于生产制造的自动化流程控制,主要包括PLC控制、数控加工、机器人自动化等。
这些技术可以大大提高生产效率和产品质量,并实现精密加工,周期时间短,可靠性高。
3. 无人化生产技术无人化生产技术是指依靠机器人等自主系统实现的生产制造过程。
这种技术可以实现生产线的全自动化和节省人力成本。
智能化技术在产品设计方面主要包括以下几个方面:1. 虚拟设计技术虚拟设计技术主要利用计算机辅助设计软件,以虚拟模型为基础,快速设计和模拟产品的多种形态和结构,减少了实验和测试时间,并大大提高了设计效率和产品质量。
2. 人机交互技术人机交互技术采用计算机视觉、语音识别、手势识别等技术,使得用户可以通过直观方式联接到设备、系统或者多媒体内容,这种体验可以让用户更加便捷的完成复杂的操作,便于使用。
1. 智能制造智能制造是一种基于信息技术和先进设备的生产制造方式,它将传统的制造工艺转换为智慧型制造流程,并通过机器学习和物联网提高设备效率减少能源消耗和减少设备和零部件的磨损。
自动化测试技术可以通过引入自动化测试来进行检测,大大提高了产品质量和生产效率,并且能够减少人力成本和时间成本。
四、总结智能化技术在机械工程中的应用非常广泛,不仅可以提高生产效率和产品质量,更可以改变生产模式,从而获得更大的竞争优势。
随着人工智能的不断发展,智能化技术的应用也将不断扩大和深入,带来更多的机会和挑战。
智能制造中的计算机视觉技术应用
智能制造中的计算机视觉技术应用摘要:计算机视觉技术在智能制造领域的多样化应用日益引人关注。
本论文探讨了计算机视觉的基本概念和原理,着重分析了其在智能制造中的广泛应用,包括产品检测、质量控制、自动化装配、物流和仓储管理等方面。
计算机视觉技术为生产过程增添智能,提高了产品质量,降低了成本,并推动了制造业的现代化。
未来,计算机视觉技术有望在质量控制、自动化装配、物流管理等领域取得更大突破,为智能制造的发展提供更多可能性。
计算机专业领域的专业人员在这一进程中扮演着关键角色,不断推动技术的创新和应用,引领着制造业的未来发展。
关键字:计算机视觉,智能制造,产品检测,质量控制,自动化装配引言:计算机视觉技术是计算机专业领域中的一个重要分支,它在智能制造中的应用已经引起了广泛的关注。
随着制造业的不断发展和自动化程度的提高,生产过程中的数据处理和质量控制变得愈发关键。
计算机视觉技术凭借其强大的图像处理和分析能力,为智能制造提供了有力支持。
在本文中,我们将深入研究计算机视觉技术在智能制造中的多样化应用,探讨其在产品检测、质量控制、物流和仓储管理、自动化装配等方面的作用。
同时,我们也将讨论计算机视觉技术面临的挑战和未来的发展趋势。
通过这些讨论,读者将能够更好地了解计算机视觉技术如何推动智能制造的进步,提高生产效率、降低成本,并提高产品质量,从而引领计算机专业领域的创新和发展。
一:计算机视觉技术的基本概念与原理计算机视觉技术是计算机专业领域中的重要分支,它致力于使计算机具备理解和处理图像和视频的能力,模仿人类视觉系统的工作方式。
其基本概念和原理是实现这一目标的基础,对于深入理解计算机视觉技术的应用至关重要。
计算机视觉的基本概念包括图像采集、图像预处理、特征提取、特征匹配和分类识别等。
图像采集涉及使用各种传感器和摄像设备来捕获现实世界中的图像。
然后,图像预处理包括去噪、增强、几何校正和图像分割等操作,以提高图像质量和可分析性。
制造业智能化生产中的新质生产力应用
制造业智能化生产中的新质生产力应用在当今社会,随着科技的飞速发展,制造业也在经历着巨大的变革。
越来越多的企业开始将人工智能、大数据、物联网等技术运用到生产制造过程中,以提高效率、降低成本、提升质量。
这种新型生产力的应用,让传统制造业焕发出勃勃生机。
一、智能生产线改变传统制造流程传统的制造生产线通常需要大量的人力投入,而且容易出现误差和浪费。
而采用智能生产线的企业,则能够实现自动化生产,大幅提高生产效率和质量。
通过智能化设备的运用,监控生产流程并进行数据分析,能够及时发现问题并采取措施,从而避免不必要的损失。
二、智能机器人助力生产工作智能机器人在制造业中的应用越来越广泛。
它们能够完成重复性、危险性工作,减轻工人的劳动强度,提高生产效率。
通过人机协作,机器人可以更加灵活地应对不同的生产需求,从而实现定制化生产,满足客户个性化需求。
三、大数据分析优化生产管理在智能化生产过程中,大数据分析能够帮助企业收集海量的生产数据,并进行深度分析,发现潜在问题以及优化生产流程。
通过对数据的挖掘和利用,企业可以更好地把控生产过程,减少资源浪费,提高生产效率。
四、物联网连接设备实现远程监控物联网技术使得各种设备能够实现互联互通,从而实现远程监控和管理。
制造企业可以通过物联网技术实时监测设备的运行状态,及时发现问题并进行处理,保证生产连续性和稳定性。
此外,还可以实现设备的智能维护,提前预防故障的发生,降低停机时间。
五、虚拟现实技术优化设计生产流程虚拟现实技术在制造业中也有着广泛的应用。
通过虚拟实境,设计者可以在计算机模拟的环境中进行产品设计和生产流程的优化,减少试错成本,提高工作效率。
同时,虚拟现实技术还可以用于员工培训,让员工更好地理解生产流程,提高操作技能。
六、人工智能优化生产计划在智能化生产中,人工智能可以帮助企业优化生产计划。
通过对订单需求、供应链情况等数据的分析,人工智能能够给出最优的生产计划,确保生产的高效率和高质量。
机器视觉在智能制造中的应用
机器视觉在智能制造中的应用作者:黄政魁来源:《科学导报·学术》2020年第26期摘要:制造业为谋求更大的发展,就不得不有效解决人力成本提升、市场个性化需求越来越高、产品生命周期缩短等问题。
智能制造正是以解决并突破相关问题而产生的新型制造生产方式,而机器视觉技术则是代替人力作业、提高生产效率、满足市场个性化需求的有效技术手段,随着技术研究的不断突破,其在智能制造中的应用广度和深度将不断深化。
关键词:机器视觉技术;智能制造;影响;应用1 概述1.1 机器视觉技术概述机器视觉技术是通过计算机或图像处理器、相关设备模拟人类的视觉功能,通过图像信息获取、分析和处理最终应用在客观事物的检测和控制当中。
机器视觉技术让机器拥有了眼睛和大脑,相较于传统的生产机械设备,该技术的智能性和先进性十分突出。
机器视觉技术高度自动化、环境适应能力强、生产相率与精度高等优势使其在工业应用领域发挥巨大作用,尤其体现在识别、检测、测量等具体的生产领域当中。
按照应用领域类型,机器视觉市场可划分为工业和非工业应用,目前工业领域的应用最为广泛,在非工业领域的应用正在快速增加。
1.2 智能制造概述智能制造是由智能制造技术和智能制造系统组成,是传统制造业在高度自动化和自适应、自学习能力等方面不断强化的现代未来型制造。
智能制造在全球的影响力在不断强化,美国的“先进制造业伙伴计划”、德国的“工业4.0”计划、日本的“再兴战略”、韩国的“新增长动力战略”和法国的“未来工业”计划等,是主要发达国家在智能制造发展上谋求突破的实际规划,中国则以“中国制造2025”强势追赶并力求突破现有的发展瓶颈。
智能制造将成为现代先进制造业的新的发展方向,也是我国经济追求创新和转型的主要战场。
尤其基于当前我国制造业的发展情况来看,虽然制造业的生产总量较高,但是产品质量水准较世界发达国家还有一定差距。
为此,大力发展智能制造,在智能装备、加工技术乃至资源管理、生产流程方面寻求智能化发展,尤其是机器视觉技术的研究与应用,是实现智能制造的重要技术窗口。
人工智能技术与智能制造的融合发展
人工智能技术与智能制造的融合发展一、简介随着科技的飞速发展,人工智能技术和智能制造被越来越多地应用于各个领域。
人工智能技术是现代工业发展的重要支撑,智能制造则是高效生产力的代表。
这两者的融合发展不仅可以实现更加智能化的生产,还可以提高生产效率和质量,从而促进工业现代化。
二、人工智能技术在智能制造中的应用1.数据分析利用人工智能技术进行大数据分析,可以更加精确地预测生产和市场需求,从而优化生产流程和资源分配。
同时,还可以通过分析质量、维修和设备使用情况等数据,及时调整生产计划和维护设备,提高生产效率和降低成本。
2.机器视觉机器视觉可以帮助工厂实现自动化检测和精度保证。
通过对生产过程中的图像和视频进行实时监控和识别,可以及时发现生产过程中的问题,并对其作出及时反应,从而保证产品的质量。
同时,还可以通过机器视觉训练模型的方式,在生产过程中实现自动检测和诊断,提高检测效率和减少误检漏检的情况。
3.自动化流程人工智能技术可以帮助工厂实现自动化流程,从而提高生产效率和降低成本。
通过利用自动化生产线和机器人等设备,可以实现生产过程中的自动化和精确控制,减少人为介入,提高生产效率和稳定性。
4.自适应控制人工智能技术可以帮助工厂实现自适应控制,从而提高生产效率和质量。
自适应控制可以根据生产过程中的变化,自动调整生产流程和设备参数,以达到最优化的生产效果。
同时,还可以根据不同的生产需求,自动切换生产模式和调整设备配置,提高生产效率和灵活性。
三、智能制造在人工智能领域的应用1.智能制造系统的智能化通过将人工智能技术应用于智能制造系统中,可以实现其智能化和自适应性。
智能制造系统可以根据生产需求自动调整生产流程和设备,优化生产效率和质量。
同时,还可以通过数据分析和机器学习等技术,不断提高生产效率和减少生产成本。
2.智能制造的自动化智能制造的自动化是一种基于高度智能化的生产方式,其基本原则是将所有生产环节都实现自动化,降低人力成本,提高生产效率和稳定性。
机器视觉技术在智能化生产制造中的应用
机器视觉技术在智能化生产制造中的应用随着科技的不断发展,人们对生产制造的要求越来越高,智能化制造逐渐成为产业升级的重要方向。
而机器视觉技术正是智能化制造领域中的重要组成部分。
机器视觉技术可以被理解为将人类视觉能力仿真到计算机系统中的过程。
通过对图像信号的处理和分析,实现对视觉信息的自动化提取和识别,从而实现人机交互、自动控制和智能决策等功能。
在智能化制造中,机器视觉技术通过视觉传感器、计算机图像处理和模式识别技术等手段,能够快速、准确地完成对生产中各种物料、产品、工具和设备等的检测、测量、识别、分类、定位和追踪等工作,进而实现自动化控制和智能化管理。
在现代生产制造中,机器视觉技术被广泛应用于自动化生产线、工业机器人、智能仓储、无人驾驶、智能安防等领域。
下面就具体探讨一下机器视觉技术在智能化生产制造中的应用。
1.质量检测在制造过程中,产品的质量是一个重要的指标。
传统的质量检测往往需要人工操作,测量效率和准确性受到很大的限制。
通过机器视觉技术,可以实现对复杂零部件的自动检测和分类,例如对图案、尺寸、缺陷等进行识别和分析,大大提高了产品的质量和生产效率。
2.物料检测传统的物料检测主要依赖于手工操作或机械装置,这些方法存在误差和低效率等问题。
借助机器视觉技术,在生产线上进行物料检测,可以实现对物料的分类、定位、检测和追踪等工作,特别是对印刷标识、二维码等进行自动读取和识别,从而提高了生产效率和物料管理的准确性。
3.工具检测在生产制造中,各种工具的应用往往是生产效率和质量的关键因素。
借助机器视觉技术,可以实现工具刀片的自动检测和磨损分析,对工具和产品的匹配情况进行实时判断和反馈。
这不仅可以提高生产线的质量和效率,还可以有效降低成本和人工干预的工作量。
4.品牌鉴别在现代生产制造中,很多商品会面临品牌冒充和山寨现象。
通过机器视觉技术,可以对商品的包装进行拍照和分析,对品牌、型号和批次等信息进行自动识别和校验,从而实现产品的溯源和真伪鉴别。
机器视觉技术在生产制造中的应用
机器视觉技术在生产制造中的应用随着物联网技术的普及和机器视觉技术的不断发展,越来越多的企业开始应用机器视觉技术来提高生产效率和产品质量。
机器视觉技术是通过计算机对采集的图像进行处理和分析,从而实现对产品质量的检测、生产过程的监控等功能。
在生产制造领域,机器视觉技术的应用范围非常广泛,可以用在产品检测、组装、质量控制等各个环节中,下面我们就来详细了解一下机器视觉技术在制造生产领域的应用。
一、产品检测在传统的生产制造中,产品的检测通常是由人工进行的,这不仅需要大量的人力资源,而且还存在着误检、漏检等问题,这对于产品的质量很有影响。
而采用机器视觉技术进行产品检测,不仅可以降低人工成本,而且精度和效率都会有很大的提升。
机器视觉技术可以通过图像处理和分析,对产品的尺寸、外观、颜色等属性进行检测,并能够快速、准确地识别出缺陷、异物、缺少零件等问题,从而保障产品质量。
二、组装在生产制造流水线上,对于一些需要组装的零部件,机器视觉技术也可以发挥重要的作用。
通过机器视觉技术,可以对每个零件进行快速定位,并保证每个零件的正确的组装位置和方向,从而提高组装质量和速度,同时也可以增加生产线的稳定性。
另外,机器视觉技术还可以识别组装后的产品是否存在缺失零件、零件错装等问题,从而保证最终产品性能和品质。
三、质量控制在生产制造中,质量控制是至关重要的一个环节,而机器视觉技术可以作为一种有效的手段来实现质量控制。
通过机器视觉技术,可以对产品生产过程中的各个环节进行监控,并及时发现和纠正问题,从而实现产品的全面质量控制。
机器视觉技术可以识别产品表面缺陷、异物、色差等问题,同时还可以监测生产设备的运行状态,从而保障生产制造的质量和效率。
总之,机器视觉技术在生产制造领域的应用非常广泛,可以有效地降低成本、提高效率,并保障产品质量。
尤其是在大规模生产中,机器视觉技术可以发挥更大的作用,可以通过大数据分析和模型训练等技术来优化产品质量控制和生产流程,从而实现智能化的生产制造。
人工智能在制造业中的应用
人工智能在制造业中的应用在当今科技飞速发展的时代,人工智能(AI)正以前所未有的速度和深度改变着各个行业,制造业也不例外。
人工智能的应用为制造业带来了新的机遇和挑战,从生产流程的优化到产品质量的提升,从供应链管理到客户需求的预测,其影响力无处不在。
在生产制造环节,人工智能能够实现智能化的质量检测。
以往,依靠人工进行质量检测不仅效率低下,而且容易出现疏漏和误判。
而现在,通过使用机器视觉技术,结合深度学习算法,人工智能系统可以对产品进行快速、精确的检测。
无论是零部件的尺寸、外观缺陷,还是产品的包装完整性,都能被准确识别。
这大大提高了产品的合格率,减少了次品流入市场的风险。
另外,人工智能还在生产设备的预测性维护方面发挥着重要作用。
制造业中的设备往往需要长时间、高强度地运行,一旦出现故障,不仅会影响生产进度,还可能导致高昂的维修成本。
利用传感器收集设备运行时的各种数据,如温度、压力、振动等,再通过人工智能算法进行分析,就能够提前预测设备可能出现的故障,并及时安排维护,从而有效避免了意外停机带来的损失。
在生产流程优化方面,人工智能也展现出了强大的能力。
通过对历史生产数据的分析,人工智能可以找出生产过程中的瓶颈和低效环节,进而提出优化方案。
例如,合理安排生产任务的顺序,优化物料的配送路径,调整设备的运行参数等,从而提高整个生产流程的效率,降低生产成本。
在供应链管理中,人工智能同样能够大显身手。
它可以对市场需求进行精准预测,帮助企业合理安排原材料的采购和库存管理。
根据历史销售数据、市场趋势以及其他相关因素,人工智能模型能够预测未来一段时间内产品的需求情况。
这使得企业能够在保证供应的同时,最大限度地减少库存积压,提高资金的周转率。
此外,人工智能还可以助力制造业实现个性化定制生产。
随着消费者需求的日益多样化,个性化定制成为了制造业的一个重要发展趋势。
利用人工智能技术,企业可以快速响应客户的个性化需求,从产品设计、生产计划到生产过程的控制,都能够实现高度的灵活性和定制化。
机械制造过程中的智能化应用与挑战
机械制造过程中的智能化应用与挑战在当今的制造业领域,机械制造正经历着一场深刻的变革,智能化技术的应用成为了推动行业发展的关键力量。
智能化不仅提升了生产效率和产品质量,还为企业带来了新的发展机遇。
然而,在这一进程中,也面临着诸多挑战,需要我们深入思考和积极应对。
智能化在机械制造过程中的应用涵盖了多个方面。
首先,在设计环节,借助计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助工程(CAE)等软件,工程师能够更加高效地完成产品的设计和模拟分析。
通过虚拟建模和仿真技术,可以在产品实际制造之前,对其性能、可靠性进行预测和优化,大大减少了设计失误和反复修改的成本。
生产过程中的智能化更是带来了显著的改变。
自动化生产线成为了常态,工业机器人能够精确地执行各种复杂的操作任务,不仅提高了生产效率,还降低了人工操作带来的误差。
同时,智能传感器的广泛应用实现了对生产过程的实时监测和数据采集。
这些数据通过工业物联网(IIoT)传输到中央控制系统,经过大数据分析和人工智能算法的处理,能够及时发现生产中的异常情况,并进行预警和调整,从而保证生产的稳定性和一致性。
质量控制方面,智能化技术也发挥着重要作用。
机器视觉系统能够对产品进行高速、高精度的检测,识别出微小的缺陷和瑕疵,远远超过了人工检测的能力。
而且,通过与生产过程的数据关联,能够追溯质量问题的根源,为改进生产工艺提供有力的依据。
智能化还体现在供应链管理上。
通过智能物流系统,实现了原材料和零部件的精准配送,减少了库存积压和缺货现象的发生。
同时,利用数据分析预测市场需求的变化,企业能够更加灵活地调整生产计划,提高供应链的响应速度和敏捷性。
然而,机械制造过程中的智能化应用并非一帆风顺,面临着一系列的挑战。
技术层面上,虽然智能化技术发展迅速,但仍存在一些瓶颈。
例如,传感器的精度和可靠性还有待提高,数据的采集和传输过程中可能会出现丢失和延迟,影响了智能化系统的准确性和实时性。
此外,人工智能算法在处理复杂的制造场景时,还需要进一步优化和改进,以提高其适应性和鲁棒性。
人工智能在制造业的应用前景
人工智能在制造业的应用前景在当今科技飞速发展的时代,人工智能(AI)已经成为了推动各个行业变革的关键力量。
制造业作为国民经济的重要支柱,也正在经历着人工智能带来的深刻影响和变革。
人工智能在制造业中的应用,不仅能够提高生产效率、优化产品质量,还能够创新生产模式、提升企业竞争力,展现出了广阔的应用前景。
首先,人工智能在质量检测方面发挥着重要作用。
传统的制造业质量检测往往依赖人工,不仅效率低下,而且容易出现人为误差。
而人工智能技术,特别是机器视觉技术的应用,能够实现对产品的快速、精准检测。
通过训练深度学习模型,让其能够识别产品中的缺陷、瑕疵等问题,大大提高了检测的准确性和效率。
例如,在汽车制造中,机器视觉可以迅速检测出车身表面的划痕、凹陷等缺陷,确保每一辆汽车的品质都达到高标准。
其次,人工智能在生产过程的优化中也有着显著的效果。
通过收集和分析生产线上的大量数据,如设备运行状态、生产工艺参数等,人工智能算法可以找出生产过程中的瓶颈和潜在问题,并提供优化方案。
例如,根据订单需求和原材料库存情况,智能算法能够合理安排生产计划,减少生产周期和库存成本。
同时,对于设备的维护,人工智能可以通过监测设备的运行数据,预测可能出现的故障,提前进行维护和修理,避免设备故障导致的生产中断,提高设备的利用率和生产的稳定性。
再者,人工智能在供应链管理中也展现出巨大的潜力。
制造业的供应链通常复杂且涉及众多环节,包括原材料采购、生产、配送等。
利用人工智能技术,可以实现对供应链的精准预测和优化。
通过分析历史销售数据、市场趋势以及各种外部因素,智能算法能够准确预测市场需求,帮助企业合理采购原材料,避免库存积压或缺货的情况发生。
此外,在物流配送环节,人工智能可以优化配送路线,降低运输成本,提高配送效率。
另外,人工智能还为制造业带来了个性化定制的可能性。
随着消费者需求的日益多样化和个性化,制造业需要具备快速响应和满足这些需求的能力。
人工智能可以通过对消费者数据的分析,理解消费者的喜好和需求,从而实现产品的个性化定制。
人工智能在生产制造业中的应用
人工智能在生产制造业中的应用在当今科技飞速发展的时代,人工智能(AI)已经不再是遥不可及的概念,而是逐渐融入到我们生活的方方面面,其中生产制造业更是受益良多。
生产制造业一直以来都是国民经济的重要支柱,关乎着一个国家的经济实力和竞争力。
过去,生产制造业主要依赖人力和传统的机器设备进行生产,效率和质量往往受到一定的限制。
然而,随着人工智能技术的兴起,这一局面正在发生根本性的改变。
首先,人工智能在生产制造业中的一个重要应用是质量检测。
在传统的生产流程中,质量检测通常由人工完成,这不仅效率低下,而且容易出现人为误差。
而引入人工智能技术后,可以通过机器视觉系统对产品进行实时检测。
这些系统能够快速、准确地识别产品表面的缺陷、尺寸偏差等问题,大大提高了检测的效率和准确性。
例如,在汽车制造行业,车身的喷漆质量检测曾经是一项繁琐且容易出错的工作,现在通过人工智能的机器视觉技术,可以在短时间内对整个车身进行全面检测,确保每一辆汽车的外观质量都达到高标准。
其次,人工智能在生产计划和调度方面也发挥着关键作用。
生产制造业通常面临着复杂的生产流程和多样化的订单需求,如何合理安排生产计划、优化资源配置是一个极具挑战性的问题。
人工智能算法可以根据订单的优先级、交货日期、原材料供应情况等因素,智能地制定生产计划和调度方案。
这不仅能够提高生产效率,减少生产周期,还能降低库存成本,提高企业的资金周转率。
例如,一家电子设备制造企业,通过使用人工智能的生产计划系统,能够根据市场需求的变化快速调整生产计划,确保在满足客户需求的同时,最大限度地降低生产成本。
再者,设备维护也是生产制造业中的一个重要环节。
以往,设备维护主要依靠定期的人工检查和维修,这种方式往往具有一定的滞后性,容易导致设备故障影响生产进度。
而借助人工智能技术,可以实现设备的预测性维护。
通过在设备上安装传感器,实时收集设备的运行数据,然后利用人工智能算法对这些数据进行分析,提前预测设备可能出现的故障,并及时进行维护和维修。
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机器视觉技术在生产制造智能化进程中的发展应用马贺贺齐亮张茂松汤雪华上海电气集团股份有限公司中央研究院(200070)马贺贺(1985年~),男,博士,工程师,主要从事视觉测量、过程监控和故障检测领域的相关研究工作。
摘要:首先介绍了机器视觉系统的主要组成部分及其在应用过程中的优势,概述了目前国内外机器视觉技术的发展应用现状,并介绍了一种机器视觉的大型锻件尺寸测量系统在传统装备制造企业中的应用,最后对机器视觉技术的发展趋势进行了展望。
Abstract: First, the basic structure of the machine vision system and the advantages during the applications are presented in this paper. Then, the application status of the machine vision technology in domestic and abroad enterprises are discussed. Then, a typical application of machine vision measurement system of large forgings in the traditional equipment manufacturing enterprises is introduced. The future trends of machine vision technology are described finally.关键词:机器视觉;视觉测量;自动控制;技术趋势Key Words: machine vision; vision measurement; automatic control; technology trends0引言受到市场需求的牵引,在光电图像传感技术以及图像处理技术的发展过程中,机器视觉凭借其易于实现信息集成、易于实现自动化、连续性强、非接触等优势逐渐引起国内外生产制造企业的重视。
机器视觉技术给生产带来的产品质量和生产效率方面的巨大提升,使得各个行业都意识到了这种新技术在生产方式变革过程中的潜力。
目前,机器视觉系统在国内电子行业、汽车行业、印刷行业等领域中发挥了越来越重要的作用,并逐渐开始在其他传统设备制造行业的生产智能化改造与技术升级中得以应用。
为了更为深入地研究机器视觉技术,本文首先对机器视觉的主要概况及其发展应用现状进行总结,然后重点介绍了一种机器视觉技术在传统大型装备制造企业中的应用情况,最后在此基础上对机器视觉技术的发展趋势进行了展望。
2机器视觉技术概述机器视觉技术指通过机器视觉产品将被摄取目标转换成图像信号,传送给专用的图像处理系统,根据像素分布、亮度、颜色等信息,转变成数字信号,通过各种S cience & T echnology S ummarization图像处理、信号分析等方法提取目标特征,获取所需要的目标信息,比如目标位置、尺寸、外观信息等,然后利用这些信息控制执行机构的后续动作[1]。
2.1机器视觉系统主要构成不同的行业、不同的领域都在尝试利用机器视觉进行技术升级,而不同的应用目的也使得机器视觉系统彼此之间存在一定的差异,但在其主要技术环节以及基本的功能部件中仍然存在一定的共通之处。
按照机器视觉系统的主要技术环节划分,实现机器视觉技术主要包括三个技术环节:图像采集、图像数据处理与分析、执行机构控制。
图像采集指利用图像传感器件捕捉目标以及环境中的图像信息,完成图像数据采集,是机器视觉系统的基础;图像数据分析与处理指从获取的图像数据中挖掘所需要的目标特征信息,并形成能够指导后续运动机构动作的相关命令与运动要求;执行机构控制指运用自动控制算法配合,以合适的运动器件高精度地实现上一步中获取的运动要求。
这三个技术环节彼此互相影响,任何一个环节图1机器视觉系统主要技术环节图2出现偏差都将对机器视觉系统的整体性能产生显著影响。
按照机器视觉系统的主要组成部分划分,典型的机器视觉系统一般包括:光源、光学镜头、相机、图像采集卡、图像数据处理与分析软件、计算机、运动机构控制系统、运动机构等[2, 3]。
图像采集执行机构控制图像数据处理与分析相机光学镜头图像采集卡光源计算机运动机构不同行业、不同用途的机器视觉系统在高速数据处理设备、高分辨率图像采集设备、高精度运动控制设备的共同作用下往往具备如下特点:(1) 精度高。
一般机器视觉系统采用高分辨率的图像采集设备,保证其检测精度,这方面已经远远超过了传统人工操作时的检测精度;(2) 数字化分析与处理能力。
机器视觉系统不仅能够在定位、识别过程中做出类似人眼的判断,同时能够进行快速精确的定量测量与数据分析,保证了机器视觉系统更易于与其他生产控制系统、管理系统进行融合;(3) 非接触。
机器视觉系统与被测对象之间不直接接触,不会对被测物体造成任何损伤和影响,在环境比较恶劣时机器视觉技术就有着天然的优势;(4) 连续性和稳定性。
机器视觉系统能够避免由人工操作带来的产品质量不稳定,同时能够进行长时间的连续作业,不疲劳;(5) 较宽的光谱响应范围。
在机器视觉系统中能够利用人眼看不见的光谱波段进行分析,如红外、紫外、X光等,实现特殊要求下的视觉识别与检测,扩展了检测范围;(6) 快速。
在图像数据采集方面,FPGA的应用使得机器视觉系统能够及时处理高速相机采集的大量图像数据,同时具有高速响应能力的运动机构也使现代机器视觉系统能够实现大批量、高速运动物体的捕捉、识别、检测并进行相应动作。
2.2机器视觉系统的应用现状分析机器视觉技术发展到现在,在生产制造行业中的很多领域都有了一定的应用,按照机器视觉系统在不同领域中的用途划分,机器视觉系统所实现的主要功能可分为:测量功能、检测功能、定位功能、识别功能。
测量功能主要是能够实现对被测对象外观尺寸的自动获取,如产品外形轮廓尺寸、孔径、高度、面积等,进而对后续的生产过程加以指导。
在机器视觉的典型应用中,物体测量方面的应用最为广泛,主要用于机器视觉技术的非接触测量,具有高精度、高速度、低功耗等特点,同时能够消除接触测量可能造成的二次损伤隐患,尤其是在测量环境较为恶劣的情况下,机器视觉更能发挥其优势,对被测物体及测量人员都起到一定的保护作用。
利用机器视觉系统进行尺寸测量时,通常需要利用光源对被测物体进行突出处理,获取光学图像后利用图像数据处理软件提取被测物体的特征信息,最终得到其关键尺寸。
典型的机器视觉系统尺寸测量应用主要有零件尺寸的精确测量、微小尺寸的测量等,尤其是对微小尺寸的测量,机器视觉技术能够实现人工测量完成的功能。
但需要注意的是机器视觉系统往往容易受到环境的干扰影响,因此复杂环境下大尺寸工件的精确测量仍然是机器视觉领域的一大难点。
检测功能主要是检查被测对象的当前状态是否合格,包括基于产品空间特征的检测,检查产品尺寸是否属于合格品的容许范围,涉及被测对象的二维或三维几何特征;基于产品表面品质特征的检测,对产品表面凹凸、划痕、裂纹以及磨损情况进行检测评价产品状态,如瑕疵检测等;基于产品结构特征的检测,主要用以检查被测对象是否缺失零件或是否完整,如残次品检测等[4]。
与传统生产线上的检测方式,尤其是人工检测方法相比,机器视觉检测的优势非常明显,具体对比结果如表1所示。
表1传统人工检测方法与机器视觉检测对比S cience & T echnology S ummarization定位功能主要用于确定被检测对象的位置信息,并利用精确的位置信息指导后续加工或运动过程,这一功能通常与工业机器人结合,引导机械手臂,确定产品位置等。
在应用方面主要用于全自动装配和生产,如3一种基于结构光视觉的大型锻件尺寸测量系统为了更加直观地说明机器视觉技术在传统生产制造企业中应用的实现过程,本文提出了一种利用结构光视觉的非接触式大型锻件尺寸测量系统,属于复杂环境下大尺寸精确测量方面的机器视觉应用。
大型锻件作为制造重大装备的基础件,一般用于机械设备的核心部位。
由于体积较为庞大,其几何参数度量属于复杂条件下的超大尺寸测量问题。
一旦测量不准确,锻件尺寸不满足工艺要求,则无法再回炉加热,造成废品。
传统的锻件尺寸测量主要采用接触式的测量方法,大多需要在高温环境下人工操作。
这类方法一方面速度较慢,测量精度难以保证且测量数据有限,无法实现锻件各部分尺寸的在线测量,另外恶劣锻件加工环境非常容易给工人带来人身伤害。
实际生产中,锻件生产企业往往采用加大锻造余量的办法,这样虽然可以降低废品率,却增加了钢锭材料损耗。
本文提出的大型锻件尺寸测量系统采用机器视觉方法,利用相机和结构光通过非接触式的视觉测量方法实现对大型锻件尺寸的精确测量。
该系统使用高密度、低噪声、畸变小的图像传感器,构建高速实时图像采集系统、专用图像硬件处理系统以及高性能表2机器视觉系统在各行业中的应用情况自动组装、自动焊接、自动包装、自动灌装、自动喷涂,大多配合自动执行机构(机械手、焊枪、喷嘴等)。
识别功能主要是利用图像传感设备提取图像中的信息并进行相关匹配识别,如字符识别、条码识别、纹理识别、颜色识别等。
计算机完成二值或灰度图像处理,最终获得锻件的三维尺寸信息,测量方法如图3所示。
该系统采用激光器在被测工件上投射一条垂直线结构光,利用线阵相机水平拍摄的方式进行图像采集,然后利用相机云台带动线阵相机进行俯仰扫描,激光器云台带动线结构光水平扫描的方式完成对被测工件表面从点到线,再由线到面的整体测点。
由于锻件尺寸较大,在实际应用过程中为解决视场遮挡的问题,采用两套视觉测量平台交叉测量的方式进行。
系统首先对采集到的图像数据进行特征提取,获取被测点的像素位置,然后利用光学三角法原理,结合相机与激光器的布设位置以及视觉测量系统标定的内外参数,将两套系统的测点在同一世界坐标系下进行三维坐标解算,从而获得被测工件的三维点云数据,并进行三维重构,获取关键尺寸信息。
更进一步可以将获取的关键尺寸信息反馈至压机控制系统中,辅助压机控制下一次的锻压量,保证锻压精度。
具体实物测量平台如图4所示。
为了获得较高的测量精度,考虑锻压车间的空间尺寸以及压机尺寸等因素,该测量平台选用DALSA 公司分辨率为8192的HS-80-08k40线阵CCD 相机作为图像传感器,配以Schneider Macro 60mm 镜头组,经过计算被测对象在5m 处成像时每一个像素可表示0.58mm 的实际物理尺寸,相机如图5所示。
为了便于后续图像数据处理过程中的光条中心提取,该测量平台定制了在5m 处投射线宽小于2mm 的线结构光的高稳定性激光器。