凌云科技解讀系列：機器視覺的應用

　　2.機器視覺在激光行業的應用

　　激光加工行業是工業自動化領域的重要行業之一。激光具有單色性、相干性和平行性三大特點，空間控制性和時間控制性很好，對加工對象的材質、形狀、尺寸和加工環境的自由度都很大，因此特別適用于自動化加工。激光加工在工業領域具有的優勢有如下幾點：

　　*激光加工是無接觸加工，能量、種類及其移動速度均可調，可實現多種加工的目的;

　　*對加工材料包容性大，特別是可以高硬度、高脆性、及高熔點的材料;

　　*激光加工過程中無刀具磨損，無切削力作用于工件;

　　*激光束能量密度高，加工速度快，局部加工時熱影響區小，工件變形小;

　　*激光束易于導向、聚集，可實現各方向變換，極易與數控系統配合，對復雜工件進行加工，極為靈活;

　　*使用激光加工，生產效率高，質量可靠，經濟效益好。

　　因存在明顯優勢，無論是從航空航天器制造到汽車零部件打碼，還是從IC元件打標到服裝、皮鞋加工，各行各業都可以見到激光加工的身影。但被加工物體形狀各異，大小不一，加工環境各不相同，長期以來采用夾具固定被加工物的固定方式和人工操作的定位方式使激光加工的優點不能得到很好的發揮;還有些工作內容和環境無法采用夾具固定以及人工操作風險很大。在不斷追求速度和精度的今天，這些因素嚴重制約了激光加工技術的延伸發展。

　　因此，人們把先進的機器視覺引入到了激光加工行業。用工業相機代替人眼來檢測被加工物，分辨率、幀速均可按照加工需求來挑選，以填補人類視覺的缺陷;用機器視覺系統代替昂貴繁重的夾具對被加工物進行定位，不但能節省制造夾具的開支，提高加工精度，節省人工干預，而且可以進行連續的精準操作。

　　現在，在越來越多的行業內開始有人使用機器視覺輔助激光加工系統進行各項加工，均在速度、精度上有了明顯提高，成品的一致性非常良好，殘次品數量大幅度減少，節省了不必要的開支。機器視覺尤其適合小功率高精密激光加工行業領域，其在激光打標、切割、焊接、雕刻、微加工等項目中應用最為廣泛。

　　打標

　　激光打標在各種材料和幾乎所有行業均得到廣泛應用，機器視覺引導定位針對材質脆弱、目標物尺寸小、定位精度要求高、連續進行大批量打標的工作項目能明顯提高生產效率和產品質量，如IC打標、電子消費品打標、汽車零部件打標、鞋面打標等。

　　切割

　　從汽車行業、半導體行業、磨具行業到原材料行業、消費品制造業、航天工業均會用到激光切割，機器視覺引導激光進行切割可使產品切割走線精準，邊緣光滑，輕松切出想要的任意形狀和大小。具體應用如晶圓切割、FPC柔性電路板切割、布標/皮革切割、汽車零部件切割等。

　　焊接

　　激光焊接以其無焊接污染和無形變的優點在精密儀器焊接中占據著重要的位置，機器視覺引導更是使其錦上添花。具體應用如汽車車身鋼板焊接、電池焊接、心臟起搏器、密封繼電器等。

　　雕刻

　　激光雕刻圖案質量高、切削量可控，也是激光加工行業中的重要應用之一。機器視覺輔助激光器進行切割可使產品質量得到進一步提高。具體應用如鞋面激光打標、皮革激光刻花等。

　　微加工

　　激光微加工包括刻劃、調阻等精細加工方式，人眼判斷會產生較大誤差。機器視覺可以清楚定位加工區域并引導激光器工作，盡可能低較小誤差。具體應用如激光調阻、薄膜太陽能電池劃線等。

　　伴隨著機器視覺在激光加工行業的廣泛應用，越來越多的設備商開始在激光加工設備中集成機器視覺系統。裝上機器視覺系統，激光加工設備的精確性、智能性和自動性大大提高，降低了殘次品出產率和人工損耗，激光加工技術水平也得到了極大提高。