機器視覺在IIoT（工業物聯網）

機器視覺技術有助于克服相關連接和自動化生產新的挑戰。

工業企業正面臨著幾個新趨勢將從根本上改變生產和物流過程。例如，術語“工業4.0”，這是德國杜撰，表示人，對象和系統的數字網絡來創建集成生產過程。在國際術語，它被稱為物聯網產業因特網（IIoT）。所有的技術，系統，和所涉及的工業價值創造過程組件相互連接以及到公司網絡和因特網。智能工廠是構成IIoT發展的一部分的另一個趨勢。它指的是在生產環境中，機器，裝置，和物流系統獨立地進行交互，無需人工輸入，并通過IIoT部分通信。這些自動化的發展趨勢仍然是相當新的，以及相關的技術和系統將逐步在未來的進一步發展。

機器人在IIoT和智能工廠場景的特殊作用。最近公布的2015世界機器人統計從國際機器人聯合會（IFR）反映了目前的進展：預計大約130萬的工業機器人將在世界范圍內使用的2018。目前全球機器人系統的市場價值為320億美元跨行業。機器人在汽車行業做強進軍，在這個技術投資上升了百分之43，從2013到2014。在制造業方面，全球平均每10000名工人有66個機器人單元。韓國是世界領先的自動化過程中使用的工業機器人，其次是日本和德國。令人驚訝的是，根據這項研究，美國僅在第七和中國就在第二十八位。

新的緊湊型新一代機器人

一種新的趨勢，也是機器人段本身中可見，作為新一代機器人走的是自動化和風暴制造業。這些工業機器人要小得多，更輕，更緊湊。他們具有很大的靈活性操作，其人的同事密切合作。他們往往擁有一個或兩個武器，有時甚至一個頭。此外，它們比大的固定五軸機器人更便宜，也可使用作為由于其重量輕的移動單元。另一個特殊的功能：機器人可以完成交替任務，提供更好的支持，他們的人類的同事，也承擔了一些他們的工作任務，如果是必要的，例如在疾病的情況下。

利用新生產趨勢的優勢的能力需要深思熟慮出伴隨支持自動化的進一步發展技術。這也包括機器視覺，這在過去幾年中增長了跨越式發展。該技術使用狀態的最先進的圖像采集裝置，如高清晰度攝像機和傳感器。它們被用于從不同的頻繁流程 - 記錄生產角度和產生一個與機器視覺軟件的幫助下處理的數字圖像數據。以這種方式，生產過程可以在視覺上監測，而薄弱點和優化電位可被識別。該技術也非常快：算法毫秒處理數字圖像數據，從而為實時應用程序的方式。此外，機器視覺印象還具有強大的識別流程和較高的檢出率。

 

機器人快速靈活的設置

該技術起著重要的作用，特別是在與新一代的機器人的相互作用。大多數新的工業機器人已經配備了一個或多個攝像機和一體的機器視覺功能。準備不同的應用場景的機器人應該是快速和靈活的，沒有長時間的訓練的各種任務，并沒有繁瑣的設置過程。同樣，機器視覺應用也應該很容易創建，使用某些軟件，例如。它的中心元素是一個以圖像為中心的用戶界面，它直觀地指導用戶通過應用程序。與傳統的編程工具，用戶不必擔心處理復雜的代碼，命令行參數列表，而是得益于一個易于閱讀的視覺顯示，類似于一個WYSIWYG（你看到的就是你得到的）編輯。

此外，該軟件還包含標準視力工具，例如圖像采集，校準，校準，測量，計數，檢查，讀書，位置確定，以及缺陷檢測的集合。使用集成的特點，即必須被識別的物體可以被檢測，突出顯示，通過簡單地在圖片上移動鼠標光標與點擊選中。這摒棄了復雜的參數煩瑣的配置，從而在開發過程中節省時間和成本。現在，綜合機器視覺應用可以迅速和容易地創建的，而不需要深入編程經驗或圖像處理的知識。這樣做的好處是，由于需要在生產鏈快速變化的需求新的應用程序的所有工業部門。它不再需要編寫一個完全新的程序為每一個新的任務。

 

工件的精確定位

機器視覺流程優化產業價值鏈中的各種環節。例如，該技術可靠地檢測到在生產過程中的對象，安全地確定工件的位置，并找到相同的最佳對準。因此，機器人能夠準確地把握和處理它們，從而提高了安全生產自動化生產過程。二維過程到目前為止，在這一領域的標準方法。他們通常被用來確定水平運動的物體的位置（在傳送帶上，例如），但他們不能確定三維度的作用對象如互動機器人。因此，在高度自動化的生產方案中使用的二維方法的適用性是有限的。

這樣的環境中做更好的三維機器視覺技術，如“3D場景流”，在傳統的方法相比，“3D場景流”使用一個多個相機設置：幾個攝像機定位在不同的位置，從不同的角度來看生產過程。這將創建一個三維的運動輪廓，它可以用來確定不只是對象的精確位置，但它們的運動在三維空間和它們的速度。的3D技術是特別有趣的機器人支持，高度自動化的生產過程，因為它使人類和機器之間的合作更有效，也更安全。例如，它可以精確地確定移動機器人的移動方向，通過生產建筑獨立移動，防止與人類或車輛的危險碰撞。

 

減少昂貴的停機次數

由固定和大型五軸機器人用于焊接和其他裝配過程中進行的工作也可以進行優化：在汽車行業中，這些機器人操作在單獨的區域，人類沒有訪問。如果一個工人仍然在一定的線以上的步驟，光束或傳感器將停止機器人，以確保“入侵者”是不傷害。寶貴的時間經過，直到機器人再次開始，這會導致昂貴的生產過程中的中斷。這些過程現在可以更安全，更有效地使用新的3D技術。三維運動輪廓精確地確定了機器人的動作半徑，使與人類的迫在眉睫的碰撞可以早期發現。這不僅僅是增加安全性。該公司還節省了成本，因為機器人停機的頻率可以用精確的減少，生產過程的三維監測。

現代機器視覺技術不僅有助于生產過程，而且有助于優化整個行業的質量保證流程。例如，它們可以用于金屬工業中的刀具表面的精確掃描和檢查。現在有缺陷的零件可以安全地識別和自動拒絕，然后進入下游工藝鏈。高速的圖像處理系統也允許大批量大小的快速和自動化的檢查。在電子工業中，該技術可以幫助安全地識別和檢測錯誤的許多不同的組件和電子零件。在包裝過程中，機器視覺可以發揮重要的作用：在包裝產品的數量，現在可以可靠地確定，確保完整性。

 

產品和生產設備之間的無縫通信

最后，機器視覺方法還可以優化物流和轉讓過程中，特別是當它涉及到的產品和生產設備在現代IIoT場景之間的通信。在這里，產品包含機器可讀的形式全部生產信息，如條形碼，二維碼，或顏色編碼。現代影像處理系統能夠可靠，甚至閱讀此編碼信息時，代碼是有缺陷的（曝光過度，過于狹窄，寬或模糊的代碼條）。這樣讀出的數據可以被用來通過生產設備和各個過程步驟自動地控制產品的路徑。