安阳鑫盛机床股份有限公司总工程师/教授级高级工程师李运生

机床行业的转型升级成为大势所趋，机器视觉技术使得机床的生产柔性化和自动化程度更高，突破了作业受限的局面。

在经历了全球金融危机之后，近年来中国制造业又受到来自生产成本持续攀升和人口红利逐渐消失的压力，生产方式的转变已迫在眉睫。而作为制造业基石的机床行业也不可能延续之前的低端发展道路，转型升级已是大势所趋。下游四大行业即汽车、军工、电子信息及传统机械加工领域生产方式正向高精、高效、网络化和自动化方向转变，这都为机床行业的发展指明了方向，也提供了契机。

近年来，机械加工业对生产自动线的需求越来越多，机器人上下料和在线检测的应用也愈加普遍。而机器视觉技术使得传统的自动化生产工艺有了进一步的优化，生产的柔性化和自动化程度更高，且突破了许多人工作业会受限的局面。机器视觉的作用显而易见，它的发展在近年来也倍受机床行业关注，作为机床制造企业，安阳鑫盛机床股份有限公司非常看重机器视觉系统的开放性。作为自动化系统的一个组成部分，机器视觉是生产线上信息收集的工具，其软/硬件产品正逐渐成为制造过程中不同阶段的核心部件，这就要求机器视觉产品必须具备良好的开放性，大量采用标准化技术或接口，用户自己也可以根据需求进行二次开发。此外，机器视觉的信息集成能力也是我们关注的焦点，它是实现计算机集成制造的技术基础，基于嵌入式技术的机器视觉系统通过PC将数据采集、测量以及其他运动控制有机集成，能有效促进生产的自动化、工艺的柔性化以及车间的网络化生产管理，所以嵌入式系统的应用会越来越广泛。

近年来，在承受制造成本持续攀升而高素质技术工人队伍严重短缺的压力之下，中国国内机械加工企业普遍意识到了自动化生产线加工的迫切性。主要生产研发数控车床和车削中心类自动化加工设备的安阳鑫盛机床股份有限公司，为适应市场的这一新变化，研发了一系列车削加工自动线产品。自动上下料方面主要采用两种方案：使用工件摆放有序的料仓，机械手固定位置抓取；工件无序堆放，利用机器视觉进行工件体位识别抓取。前者在工件码放方面，需要人工干预，尽管不需要很高的技能作为基础，但劳动强度还是很大；后者不需要人工码放，大大降低了劳动强度，可以做到真正的无人值守自动加工。生产监管方面，机器视觉系统主要用于检测卡爪夹持面内是否有铁屑，以及刀尖是否破损。工件尺寸检测仍然采用传统接触式在线测量系统。我们使用过的视觉系统有基恩士XG-7001超高速且高容量全自定义视觉系统，原因是为了满足用户的需要，它的优势为性能稳定可靠、速度高且可二次开发。其实目前市场上有很种产品可供选择，虽然国外产品居多，但就类似场合而言，国产系统也大可放心使用，这些产品在市场上都有很多成功案例。机器视觉的应用，使得过去看似神秘的东西变得不再那么高不可攀，能够实实在在地为我们解决许多危险工作环境下不适合于人工作业的难题，如检查卡爪夹持面内是否有铁屑以及自动线离不开人工干预如毛坯码放等。

这几年，对于机器视觉的应用使得我们的产品升级往前迈进了一大步，自动化加工方案又多了一种技术支撑。单从生产监视和零件识别来讲，无论是国外还是国内的视觉产品都能满足要求。但是国内机械加工行业在工件尺寸精度检测方面还鲜有视觉产品的身影，表面而言是用户对这一新事物缺乏认知或对其精度性能心存疑虑，实则是视觉产品生产商在其产品处理速度和测量精度的结合上以及与生产线的接入上未能给应用企业以足够的信心，如何破冰还需视觉产品提供商多下功夫。

除了机器视觉系统目前本身所具有的非接触式、高精、高效和测量范围广等特点之外，其未来的发展潜力还很大。首先是稳定性，整个系统应能经受各种不同工况条件的考验；其次是易用性，使得与生产线的接入更加容易，操作维护更加方便；第三是经济性，这是用户关心的主要问题；第四是网络化，它是实现无人车间管理的重要技术手段。此外3D视觉系统为加工设备实现无干涉、免碰撞提供了可能性。总之，机器视觉技术必将进一步推动自动加工技术的发展，加快机床行业的转型升级，其应用前景会越来越广阔。