【中玻網】大部分國家制造業(yè)面對人力短缺、產品生命周期縮短、市場要求客制化的挑戰(zhàn)，智能制造大行其道，生產線也開始大量導入自動化解決方案，也因此帶動機器人產業(yè)發(fā)展，工研院智能微系統(tǒng)科技中心主任朱俊勛表示，2015年寶島智能自動化整體產值持續(xù)成長至新臺幣1.2兆元；機器人產值也從2014年新臺幣554億元，增加至2015年的新臺幣584億元，其中又以產業(yè)機器人為主力。
　　
　　工業(yè)機器人因具有耐久、一再重復、穩(wěn)定、快速等優(yōu)點，早已是制造業(yè)引頸期盼的得力助手。但隨著產品制造技術愈來愈準確，對工業(yè)機器人的自動化組裝能力，也構成相當程度的挑戰(zhàn)，用于工業(yè)機器人的智能視覺技術及相關應用也因此快速升溫。
　　
　　Markets and Markets及Reportlinker市調機構均指出，機器視覺系統(tǒng)與元件市場，從2013年便以8.2％的年復合成長率(CAGR)成長，到2018年市場規(guī)�？赏_到50億美元；而整體智能影像分析市場產值，至2020年也將攀升至390億美元。
　　
　　所謂的機器智能視覺，簡言之，便是透過機器來取代人眼，進而大幅縮短測量時間與減少人為判斷誤差。機器智能視覺技術會將過去人眼所看到的影響畫面，完整不漏地傳送到控制芯片，較后再透過控制程序進行實時分析處理，不僅能在短時間內獲得大量信息，亦能達到自動處理之需求。
　　
　　機器智能視覺技術引入產線后，不僅可以提升機器人的工作量率，更能代替過去以人力作業(yè)為主的品管作業(yè)。由于產品檢驗過程單調，且冗長的作業(yè)模式容易使操作者出現疲勞、注意力分散等問題，死機器智能視覺技術已臻成熟之際，不但可以降低人為疏失的可能，更能提升檢驗速度而加快產品制造流程。
　　
　　機器智能視覺技術若再搭配運動控制、中控設備與通訊系同，就可構成完整的智能機器人解決方案。以機械手臂結合智能視覺為例，機械手臂可透過智能視覺所分析的重要信息，判斷各種不同形狀的物件姿態(tài)，并自動以正確的角度，抓取正在輸送帶上移動的料件，進而完成自動化入料加工動作，不但能配合自動化機械高速生產作業(yè)，降低生產成本，同時，利用計算機統(tǒng)計分析還能提供測試信息及管理記錄，提高校正、診斷的功能。
　　
　　如達明機器人公司開發(fā)的TM5機器人為例，透過智能視覺技術，可以直接用手拉導引機器手臂的位置，從A點到B點僅需3分鐘就可以設定完成，就算操作人員沒有經驗，也只需要半天就可熟練操作，而且透過手機或平板計算機就可以編寫程序操控，不需要再找系統(tǒng)集成商設定，不僅可以降低在產在線設定的成本，即使產在線的進料位置有所改變，也不用另外訂做制具確定進料的位置，搭配產品的條形碼(barcode)，還可讀取與搜集各種信息，再連結至云端，作為產品生命管控(PLM)的一環(huán)。
　　
　　工研院日前也發(fā)表“3D智能視覺感測技術”，此項技術在任意空間環(huán)境下，可快速辨識場域內各項3D的復雜樣貌，包括物件的顏色、形狀、質地和空間高層度位置，并可做到實時掃描立體場景以及辨識物件姿態(tài)，其“自動化3D空間校正”功能可快速計算出高層度攝影機與手臂的距離落差，進而調校距離落差，讓機械手臂“手、眼”更協(xié)調，也可快速辨識工作場域各項座標，讓機械手臂在短短幾分鐘內“熟悉環(huán)境”完成產在線的定位架設，不必像傳統(tǒng)機械手臂裝設動輒需要調校數小時。
　　
　　工研院指出，“3D智能視覺感測技術”用于嚴苛的工廠環(huán)境，如金屬加工、工具機、3C檢驗，可解決傳統(tǒng)機械手臂無法靈活判斷高層度距離及取放不規(guī)則物件的問題。舉例來說，過去的機械手臂只能夾取“排排站好的零件”，如果是一大堆不規(guī)則形狀的東西放在盒子里時就無法使用機械手臂夾取，而必須改由人工輔助的方式進行。不過現在透過“3D視覺智能辨識自動取放整列系統(tǒng)”，機械手臂就能自動針對零件區(qū)做立體掃描，并判斷該使用何種角度才能正確夾起零件，大幅降低傳統(tǒng)機械手臂所需要的輔助人力。
　　
　　工研院的“3D智能視覺感測技術”也可應用于“精微鎖附技術平臺”上。這是針對需要大量鎖附工序的機車組裝廠，用來解決人工鎖附常見的扭力不均所造成的機件質量不良問題。在產在線，以六軸機器人利用3D視覺智能辨識技術強化辨識產在線金屬螺牙的影像邊緣特征，以大幅提升辨識螺帽與螺絲各角度的準確性，讓組裝手臂將螺帽與螺絲作準確的正交嵌合，并以相同的鎖附姿態(tài)，確保鎖附扭力正確且平均地施加于螺帽，讓螺帽鎖緊。
　　
　　包括半導體、液晶面板或光通訊產業(yè)，以及食品加工／包裝業(yè)、紡織皮革工業(yè)、金屬鋼鐵業(yè)、汽車工業(yè)、建筑材料等，都是機器智能視覺機器人未來的主力市場。
　　
　　特別是Wafer矽晶圓、IC與被動元件、PCB電路板、LCD液晶面板、BGA錫球陣列、太陽能光電轉換元件，因為已經被要求做到高標準的全檢，若能將機器智能視覺機器人部署于生產線的節(jié)點中間，以非接觸式方式檢查半成品與成品，并藉由影像處理技術來檢出異物或圖案異常等瑕疵，進行必要的篩選，不僅不影響產能，還能提高整體生產效率，成為制造業(yè)邁向智能制造不可或缺的投入資金。