在强光照射的车间里,一台3D相机正稳定识别着反光金属零件,隔壁生产线上的视觉读码机每秒处理数百个产品二维码——这不过是昆山工业视觉技术日常应用的一角。

凌晨三点的昆山某电子厂车间里,老王盯着生产线上一批批被误判为“缺陷”的合格产品,眉头紧锁。

这已经是他这周第三次被叫来处理视觉检测系统误报问题了。车间新开的采光天窗让自然光照了进来,工人环境舒服了,可那台昂贵的进口3D相机却开始“犯迷糊”——强光下精度下降,反光零件识别不了,每天因此导致的产线停滞损失高达数万元-3


01 工业视觉的昆山优势

昆山作为长三角制造业重要基地,早已不是简单的“世界工厂”。这里聚集了一批专注于机器视觉核心部件研发与制造的企业,形成了从光学镜头、相机模组到完整视觉系统的完整产业链-9

走进昆山玉山镇的光学展示厅,你会看到各式各样的工业视觉产品:高分辨率光学镜头、多光谱成像系统、专业工业相机-4

与广东地区偏重整机设备不同,昆山企业在光学设计、精密制造等上游环节有着独特优势-9

桑诺普精密光学这样的企业,二十年如一日钻研镜头技术,为车载电子、安防监控、医疗影像等领域提供定制化解决方案-8

02 智能集成的突破

如今的昆山工业相机产品早已不是简单的“拍照工具”。一款典型的智能工业相机,内置了测量系统、对位缺失检测系统,甚至可以直接识别一维码二维码-1

更让人眼前一亮的是,这类相机能够通过I/O串口移植算法,根据客户不同需求加载软件包,无需PC主机就能独立运行-1

高清HDMI接口直接输出到屏幕,鼠标操作相机更加方便,大幅降低了使用门槛-1。对于那些不想组建庞大IT团队的中小企业来说,这种即插即用的智能相机简直是福音。

03 复杂环境的应对策略

强光、反光、暗色物体识别一直是工业视觉领域的难题。老王车间遇到的问题并非个例,许多工厂不得不花费巨资搭建遮光棚,既影响作业环境,又增加成本。

现在市场上出现了专为解决这些问题而设计的产品。采用激光机械振镜技术的3D相机,具备超12万Lux的抗环境光能力,即使在半室外或有天窗的强光车间,也无需额外遮光措施-3

对于反光件和黑色物体的识别,一些昆山企业也推出了专门解决方案。比如新途威视公司,就以相机等高精度光学成像加自研深度学习算法平台为核心,为新能源锂电、光伏及3C电子行业提供高速在线缺陷检测系统,检测精度达微米级-2

04 选相机的门道

面对市场上琳琅满目的工业相机产品,如何选择?老王后来才明白,实验室精度参数好看不等于现场表现好。

三大选型标准值得关注:技术稳定性与场景适应性、项目交付力与服务保障、软件易用性与开发效率-3

迁移科技公司提出的“100%项目交付率”理念值得参考-6。这意味着供应商不仅提供硬件,还要确保从安装、调试到稳定运行的全过程支持。

软件方面,零代码的图形化平台正成为趋势。这类软件能让产线工程师快速上手,无需等待软件工程师排期,大大提升了部署和维护效率-3

05 本地化服务的力量

老王最终选择与昆山本地的一家视觉解决方案提供商合作。不仅因为他们的产品能解决强光干扰问题,更看重的是快速响应能力

当生产线出现问题时,对方的工程师能在两小时内到达现场,这种本地化服务优势是国外品牌难以比拟的-2

昆山亚伯兰软件科技有限公司的视觉读码机就是典型案例。它集在线条码扫描、检测、采集、剔除、告警于一体,可无缝对接生产线,输出NG不良品信号,控制剔除或停线-10

06 成本与价值的平衡

很多人误以为工业相机越贵越好,功能越多越值。其实,核心是“适合”而非“最贵”

对于光照条件良好、被抓取物特征明显的标准化应用场景,昆山飞高视觉的DH-HV-U-ML系列工业数字摄像机就足够使用-7

这款相机采用500万像素CMOS图像传感器,通过USB2.0接口传输数据,取消IO接口后机身更加轻巧,价格也更具竞争力-7。对于文字识别、PCB检测、半导体及元器件检测等应用,完全能够满足需求-7


当老王的生产线重新稳定运行时,车间天窗照进的阳光不再令人头疼。迁移科技的Epic Eye Laser系列相机在半室外强光下依然精准工作-6

远处,桑诺普精密光学的技术团队正在为一家新能源汽车企业调试镜头,专为处理高反光漆面零件-8。昆山制造的“工业之眼”,正让越来越多的生产线变得更智能、更可靠。

工业视觉技术的本土化进程正在加速,2022年中国市场机器视觉核心部件的国产化份额已超过70%-9。昆山作为这一进程的重要参与者,其工业相机产品不仅在性能上迎头赶上,更在场景适应性、服务响应速度上展现出独特优势。


网友问答:工业视觉实践解惑

问题一:我们工厂光照条件复杂,白天晚上光线变化大,该选择哪种工业相机?

这种情况下,你需要重点关注相机的环境适应能力。传统相机在光照变化大的环境下往往表现不稳定,导致检测精度波动。

现在市面上有针对这种场景的专用产品,比如采用激光机械振镜技术的3D相机,它具备超强抗环境光能力,能在高达12万Lux的光照环境下稳定工作-3。这意味着即使在有大型天窗的车间,或者半室外的作业环境,也无需额外搭建遮光设施。

除了硬件选择,你还可以考虑搭配智能补光系统。昆山一些企业提供的解决方案中,会根据环境光变化自动调节照明参数,确保成像质量稳定。对于日夜连续作业的生产线,这种自适应能力尤为重要。

实施时可以分两步走:先在小范围做试点测试,记录不同时段、不同天气条件下的相机表现;确认效果后再逐步推广。不要一次性全面更换,那样风险太大。

问题二:中小企业预算有限,如何在工业视觉上合理投入?

预算有限时更要精打细算。首先明确你最需要解决的核心问题是什么——是产品缺陷检测、尺寸测量,还是条码识别?不同应用对相机的要求和成本差异很大。

对于基础应用,可以考虑性价比高的国产相机。比如500万像素的USB接口工业相机,价格相对亲民,能满足大部分常规检测需求-7。昆山本地有不少企业提供这类产品,相比进口品牌能节省30%-50%的成本。

另一个思路是采用模块化方案,先部署最核心的功能,随着业务发展再逐步升级。例如,可以先实现基础的产品计数和条码读取,等产生效益后再增加缺陷检测模块。

不要忽视软件成本。选择那些提供免费SDK和丰富二次开发实例的相机产品,可以降低后期开发成本-7。有些厂商还提供图形化的配置工具,让生产线技术人员就能完成大部分调试工作,无需专门招聘视觉算法工程师。

问题三:引入工业视觉系统,生产线员工抵触情绪大怎么办?

这是很实际的管理问题。员工抵触往往源于两个担忧:一是怕机器替代人力导致失业;二是对新技术的陌生感和不信任感。

解决之道在于透明沟通和渐进式引入。首先向员工明确,工业视觉系统的目的是协助他们工作,而不是取代他们。它可以处理重复性高、劳动强度大的检测任务,让员工能专注于更有价值的工作。

实施时采取“人机协作”模式,让系统先作为辅助工具运行,员工同时进行人工复检。这样既验证了系统可靠性,又让员工逐渐熟悉新技术。昆山一些企业在部署视觉读码系统时,会保留一段时间的“双轨运行”,等误报率降至可接受水平后再完全切换-10

培训也很关键。不要只培训管理人员,要让一线操作工也了解系统基本原理和简单故障处理方法。当他们发现自己能“驾驭”这些智能设备时,抵触情绪自然就会转化为认同感。

可以设立“人机协作效率奖”,奖励那些能很好配合系统工作的员工和团队。这既提高了积极性,也促进了团队与新技术的高效融合。