機(jī)器視覺技術(shù)在自動化制造業(yè)中的運用

羅 佳

（池州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 池州 247000）

受相關(guān)環(huán)境的影響，在工作場所中，想要實現(xiàn)人工對物象的監(jiān)控具有較大的難度，而對機(jī)器視覺進(jìn)行應(yīng)用，識別物象，會更加便捷。同時，也可以彌補(bǔ)人工監(jiān)控存在的缺陷，從而提高工作效率，降低人力的勞動強(qiáng)度。

1 在工件檢測中的應(yīng)用

通過對機(jī)器視覺的運用，可以對零部件表面出現(xiàn)的各種缺陷進(jìn)行探測。在機(jī)械行業(yè)進(jìn)行批量生產(chǎn)的過程中，例如：機(jī)械加工、汽車制造等，通過對機(jī)器視覺技術(shù)的運用，可以有效降低檢測中存在的誤差，并提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性及生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量。例如，對連桿結(jié)合面爆口進(jìn)行檢測。其結(jié)合面上存在的破口面積，按照相關(guān)要求，需要小于或者是等于2.5mm2。如果對其照射的形狀為方形，通過機(jī)器視覺技術(shù)對其破口區(qū)域進(jìn)行檢測，這一系統(tǒng)主要是通過LED的運用，對破口位置進(jìn)行漫反射照射，并利用光電耦合元件，將反射圖像所形成的光信號進(jìn)行轉(zhuǎn)化，形成電信號。處理系統(tǒng)需要將LED漫反射所獲取的圖像，與轉(zhuǎn)化形成的圖像所形成的電信號進(jìn)行綜合分析與計算，從而使測量結(jié)果更加精確。以標(biāo)準(zhǔn)工件作為依據(jù)，通過機(jī)器視覺技術(shù)對其進(jìn)行檢測，檢測所得數(shù)據(jù)將作為機(jī)械視覺系統(tǒng)進(jìn)行檢測的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，并設(shè)定相應(yīng)的灰度二值化光源以及闊值，然后對其他待測工件進(jìn)行檢測。

2 在工件測量中的應(yīng)用

（1）機(jī)器視覺技術(shù)的應(yīng)用，可以使零部件檢測獲取的結(jié)果更加精密，其監(jiān)測系統(tǒng)主要由計算機(jī)處理系統(tǒng)、CCD攝影頭以及光學(xué)系統(tǒng)組成，主要是在需要測量的相關(guān)零部件的表面，通過平行光束對其進(jìn)行照射，將反射光當(dāng)做光源，通過對光學(xué)顯微鏡的運用，放大零部件的輪廓，然后利用CCD攝像頭，將其輪廓成像，并將成像的相關(guān)數(shù)據(jù)錄入計算機(jī)中，通過計算機(jī)處理系統(tǒng)對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析從而使零部件輪廓的定位更加精確。對位移量進(jìn)行獲取，主要是就是將需要檢測的零部件進(jìn)行移動，再次進(jìn)行測量，這兩次測量結(jié)果的差值就是零部件的位移值。

（2）在對工件的預(yù)調(diào)進(jìn)行測量的時候，就可以通過機(jī)器視覺技術(shù)對工件進(jìn)行測量。原先對工件預(yù)調(diào)測量的時候，主要是通過光學(xué)投影，對其進(jìn)行定位，測量數(shù)據(jù)的獲取，主要是運用光柵顯示的，這種方法的有效實現(xiàn)，就是相關(guān)工作人員具有較高的技術(shù)水平，同時，需要較多的人力，才能夠確保工作有效的完成。而最新的預(yù)調(diào)測量儀，就是根據(jù)原先的測量技術(shù)，與自動控制技術(shù)、機(jī)器視覺技術(shù)等相結(jié)合，也就是在測量儀上運用機(jī)器視覺技術(shù)，突破原先的工件預(yù)調(diào)測量的方式，從而使工作效率以及對工件的測量精度得以顯著的提高。

（3）逆向工程中的工作測量。快速輪廓視覺測量技術(shù)，主要就是在對工件進(jìn)行測量的時候，運用機(jī)器視覺技術(shù)，并以三角法作為依據(jù)，通過線結(jié)構(gòu)測量工件的表面輪廓。主要就是將平面結(jié)構(gòu)光進(jìn)行投射，將其投射到需要測量工件的表面，并形成形狀不同的條紋，以此對工件的表面輪廓進(jìn)行分析。但是，在對工件表面的條紋進(jìn)行圖像獲取的時候，CCD需要將視頻信號轉(zhuǎn)變成模擬信號，再將模擬信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號，經(jīng)過這一過程之后，數(shù)據(jù)才能夠被保存。同時，將其相關(guān)信息在監(jiān)視器中輸出，并對計算機(jī)處理系統(tǒng)的運用，對圖像進(jìn)行處理，最終獲得工件模型圖。

（4）通過機(jī)器視覺技術(shù)的運用，可以測量工件實際的磨損程度。對其磨損度進(jìn)行測量的時候，經(jīng)常會受到較多因素的限制，例如，在對高速旋轉(zhuǎn)切削刀具產(chǎn)生的磨損程度進(jìn)行測量的時候，就需要取下刀具，這就會增加測量的難度。因此，通過機(jī)器視覺技術(shù)的運用，對刀具實際磨損度進(jìn)行測量，就不需要對刀具進(jìn)行拆裝，從而使測量的過程更加便捷。

3 在焊接機(jī)器人中的應(yīng)用

機(jī)器人在進(jìn)行焊接的時候，對機(jī)器視覺技術(shù)進(jìn)行運用，主要就是通過X光探傷儀、CCD攝影機(jī)等相關(guān)技術(shù)，使焊接設(shè)備能夠具有視覺功能，其可以使焊接質(zhì)量得以有效提高。在焊接施工的時候，經(jīng)常存在許多人工無法完成的作業(yè)，例如，環(huán)境中具有核輻射的狀況，就可以利用機(jī)器人視覺技術(shù)。同時，通過對焊縫熔池數(shù)據(jù)的運用，可以對其相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行隨時提取與分析，從而獲取焊縫圖像，并對焊接的性能以及相關(guān)結(jié)構(gòu)、組織進(jìn)行預(yù)先分析，以此確保焊接的質(zhì)量。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著機(jī)械制造行業(yè)的自動化以及智能化程度的不斷提高，對機(jī)器視覺技術(shù)的相關(guān)要求也在不斷提高，這就需要促進(jìn)機(jī)器視覺技術(shù)的快速發(fā)展。通過對機(jī)器視覺技術(shù)的研究，各國開始對其研發(fā)進(jìn)行重視，而且還花費了大量的資金，并投入了大量的人力。同時，機(jī)器視覺技術(shù)需要與自動化技術(shù)相結(jié)合，并隨著機(jī)械制造業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，使機(jī)械制造實現(xiàn)真正的智能化。