凌云科技解读系列：机器视觉的应用

　　2.机器视觉在激光行业的应用

　　激光加工行业是工业自动化领域的重要行业之一。激光具有单色性、相干性和平行性三大特点，空间控制性和时间控制性很好，对加工对象的材质、形状、尺寸和加工环境的自由度都很大，因此特别适用于自动化加工。激光加工在工业领域具有的优势有如下几点：

　　*激光加工是无接触加工，能量、种类及其移动速度均可调，可实现多种加工的目的;

　　*对加工材料包容性大，特别是可以高硬度、高脆性、及高熔点的材料;

　　*激光加工过程中无刀具磨损，无切削力作用于工件;

　　*激光束能量密度高，加工速度快，局部加工时热影响区小，工件变形小;

　　*激光束易于导向、聚集，可实现各方向变换，极易与数控系统配合，对复杂工件进行加工，极为灵活;

　　*使用激光加工，生产效率高，质量可靠，经济效益好。

　　因存在明显优势，无论是从航空航天器制造到汽车零部件打码，还是从IC元件打标到服装、皮鞋加工，各行各业都可以见到激光加工的身影。但被加工物体形状各异，大小不一，加工环境各不相同，长期以来采用夹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优点不能得到很好的发挥;还有些工作内容和环境无法采用夹具固定以及人工操作风险很大。在不断追求速度和精度的今天，这些因素严重制约了激光加工技术的延伸发展。

　　因此，人们把先进的机器视觉引入到了激光加工行业。用工业相机代替人眼来检测被加工物，分辨率、帧速均可按照加工需求来挑选，以填补人类视觉的缺陷;用机器视觉系统代替昂贵繁重的夹具对被加工物进行定位，不但能节省制造夹具的开支，提高加工精度，节省人工干预，而且可以进行连续的精准操作。

　　现在，在越来越多的行业内开始有人使用机器视觉辅助激光加工系统进行各项加工，均在速度、精度上有了明显提高，成品的一致性非常良好，残次品数量大幅度减少，节省了不必要的开支。机器视觉尤其适合小功率高精密激光加工行业领域，其在激光打标、切割、焊接、雕刻、微加工等项目中应用最为广泛。

　　打标

　　激光打标在各种材料和几乎所有行业均得到广泛应用，机器视觉引导定位针对材质脆弱、目标物尺寸小、定位精度要求高、连续进行大批量打标的工作项目能明显提高生产效率和产品质量，如IC打标、电子消费品打标、汽车零部件打标、鞋面打标等。

　　切割

　　从汽车行业、半导体行业、磨具行业到原材料行业、消费品制造业、航天工业均会用到激光切割，机器视觉引导激光进行切割可使产品切割走线精准，边缘光滑，轻松切出想要的任意形状和大小。具体应用如晶圆切割、FPC柔性电路板切割、布标/皮革切割、汽车零部件切割等。

　　焊接

　　激光焊接以其无焊接污染和无形变的优点在精密仪器焊接中占据着重要的位置，机器视觉引导更是使其锦上添花。具体应用如汽车车身钢板焊接、电池焊接、心脏起搏器、密封继电器等。

　　雕刻

　　激光雕刻图案质量高、切削量可控，也是激光加工行业中的重要应用之一。机器视觉辅助激光器进行切割可使产品质量得到进一步提高。具体应用如鞋面激光打标、皮革激光刻花等。

　　微加工

　　激光微加工包括刻划、调阻等精细加工方式，人眼判断会产生较大误差。机器视觉可以清楚定位加工区域并引导激光器工作，尽可能低较小误差。具体应用如激光调阻、薄膜太阳能电池划线等。

　　伴随着机器视觉在激光加工行业的广泛应用，越来越多的设备商开始在激光加工设备中集成机器视觉系统。装上机器视觉系统，激光加工设备的精确性、智能性和自动性大大提高，降低了残次品出产率和人工损耗，激光加工技术水平也得到了极大提高。