中國(guó)工業(yè)技術(shù)及系統(tǒng)行業(yè)已經(jīng)日漸成熟,工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)也正在向智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化方向發(fā)展。說(shuō)到工業(yè)自動(dòng)化,我們想到的就是自動(dòng)化工廠(chǎng)里的機(jī)床自動(dòng)化、自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)等,但是真正意義上了解的卻是不多。例如工業(yè)自動(dòng)化中為何使用機(jī)器視覺(jué)?工業(yè)自動(dòng)化中又為何需使用工控計(jì)算機(jī)?這些問(wèn)題,我們現(xiàn)在就來(lái)看看答案吧。
什么是機(jī)器視覺(jué)?
所謂機(jī)器視覺(jué),就是用機(jī)器代替人眼來(lái)做測(cè)量和判斷。機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)是指通過(guò)機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)品將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào),傳送給專(zhuān)用的圖像處理系統(tǒng),根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息,轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào);圖像系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來(lái)抽取目標(biāo)的特征,進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來(lái)控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備動(dòng)作。
工業(yè)自動(dòng)化中的機(jī)器視覺(jué)
在工業(yè)自動(dòng)化控制中使用機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)有以下五個(gè)主要原因:
精確性——由于人眼有物理?xiàng)l件的限制,在精確性上機(jī)器有明顯的優(yōu)點(diǎn)。即使人眼依靠放大鏡或顯微鏡來(lái)檢測(cè)產(chǎn)品,機(jī)器仍然會(huì)更加精確,因?yàn)樗木饶軌蜻_(dá)到千分之一英寸。
重復(fù)性——機(jī)器可以以相同的方法一次一次的完成檢測(cè)工作而不會(huì)感到疲倦。與此相反,人眼每次檢測(cè)產(chǎn)品時(shí)都會(huì)有細(xì)微的不同,即使產(chǎn)品時(shí)完全相同的。
速度——機(jī)器能夠更快的檢測(cè)產(chǎn)品。特別是當(dāng)檢測(cè)高速運(yùn)動(dòng)的物體時(shí),比如說(shuō)生產(chǎn)線(xiàn)上,機(jī)器能夠提高生產(chǎn)效率。
客觀(guān)性——人眼檢測(cè)還有一個(gè)致命的缺陷,就是情緒帶來(lái)的主觀(guān)性,檢測(cè)結(jié)果會(huì)隨工人心情的好壞產(chǎn)生變化,而機(jī)器沒(méi)有喜怒哀樂(lè),檢測(cè)的結(jié)果自然非常可觀(guān)可靠。
成本——由于機(jī)器比人快,一臺(tái)自動(dòng)檢測(cè)機(jī)器能夠承擔(dān)好幾個(gè)人的任務(wù)。而且機(jī)器不需要停頓、不會(huì)生病、能夠連續(xù)工作,所以能夠極大的提高生產(chǎn)效率。
使用機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)不僅可以快速獲取大量信息,而且易于自動(dòng)處理,同樣也易于同設(shè)計(jì)信息以及加工控制信息集成,因此,在現(xiàn)代自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中,機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)廣泛地用于工況監(jiān)視、成品檢驗(yàn)和質(zhì)量檢測(cè)等行業(yè)。機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)具有高生產(chǎn)的柔性和自動(dòng)化程度的特點(diǎn)。在一些不太好的環(huán)境中,不適合于人工作業(yè)或人工視覺(jué)難以滿(mǎn)足要求的場(chǎng)合,常用機(jī)器視覺(jué)來(lái)替代人工視覺(jué);同時(shí)應(yīng)用在在大批量工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,用機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動(dòng)化程度。而且機(jī)器視覺(jué)易于實(shí)現(xiàn)信息集成,是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造的基礎(chǔ)。
因此機(jī)器視覺(jué)與工業(yè)自動(dòng)化是二者不可缺一的,機(jī)器視覺(jué)是自動(dòng)化的一個(gè)分支,沒(méi)有自動(dòng)化就不可能有機(jī)器視覺(jué)。機(jī)器視覺(jué)具有速度快、精度高及使用過(guò)程中噪音小和可以適應(yīng)大部分惡劣環(huán)境等特點(diǎn),將其運(yùn)用在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中,可以取代以人工和機(jī)械為主的生產(chǎn)方式,提高生產(chǎn)效率,大大節(jié)省了人力及機(jī)械維護(hù)所需的成本。另外,機(jī)器視覺(jué)技術(shù)還能夠有效提高工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的精度,從而能促進(jìn)工業(yè)行業(yè)的良好發(fā)展。
工業(yè)自動(dòng)化中的工控計(jì)算機(jī)
普通電腦用于工業(yè)自動(dòng)化的話(huà),故障率較高,增加維護(hù)成本。工控計(jì)算機(jī)性能較穩(wěn)定,前期成本相較于普通電腦來(lái)說(shuō)高一些,只是從長(zhǎng)期使用來(lái)看,節(jié)省了不必要的維修維護(hù)成本。并且控控計(jì)算機(jī)可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)運(yùn)行。工控機(jī)對(duì)使用環(huán)境要求也不高,可以在在防塵、防潮、防振動(dòng)等方面做個(gè)專(zhuān)業(yè)的保護(hù)和測(cè)試,可以用在任何復(fù)雜和惡劣的工業(yè)環(huán)境中,適應(yīng)環(huán)境里較強(qiáng)。另外,工控計(jì)算機(jī)裝的是Linux、server等工控服務(wù)器系統(tǒng),安全和可靠性比普通的windows系統(tǒng)更高,想對(duì)比普通電腦來(lái)說(shuō)中毒風(fēng)險(xiǎn)較低。
工業(yè)計(jì)算機(jī)可以簡(jiǎn)單想成是工業(yè)自動(dòng)化機(jī)器設(shè)備中的控制器。而一臺(tái)機(jī)器設(shè)備除了機(jī)械零件外,從數(shù)據(jù)、訊號(hào)的輸入到整臺(tái)機(jī)器動(dòng)作,要能產(chǎn)生“自動(dòng)化”能力最關(guān)鍵的零組件,就是控制器。其實(shí)自動(dòng)化就是機(jī)器零件自動(dòng)執(zhí)行“程序”的過(guò)程,程序中的每條指令就是由控制器來(lái)分析下達(dá),以借此達(dá)成機(jī)臺(tái)各部位自動(dòng)工作的目標(biāo)。