機器視覺技術及其在機械制造自動化中的應用

譚偉坪

(重慶市石柱土家族自治縣職業教育中心，重慶 409100)

引言：機器視覺技術在一定程度上能夠替代人力實現機械運轉，是機械制造自動化中的重要一環，且隨著如今日益增長的行業競爭壓力，很多機械制造行業開始加速機器視覺技術在機械制造自動化中的應用進程，進而提升企業機械制造效率，降低企業生產成本，保障企業的可持續發展。

一、機器視覺技術概述

在智能機械化的基礎上增加人工組件即為機器視覺技術，與一般形式的傳感器相比，機械視覺技術出了辨識更多的信息之外，還具備初步的邏輯思維判斷能力。簡單來說，就是利用現代發達的技術或者設備來替代人工識別工作，并且在一定程度上超越人體的視覺能力，還能應用于戶型識別與定位測量等。

在機械制造自動化生產中，機器視覺技術能模仿人類的視覺方面的功能，并且通過攝像機錄制后將流水線上的物品形成特定的形象，然后將這部分信息進行特定的處理之后，完成物品圖案、亮度以及色彩等的填充，最后對整體進行分析與研究之后將其轉化為數字信號，判斷分析之后，可以得到監測結果[1]。

二、在機械制造自動化中應用機器視覺技術的意義

科技發展迅速，機械制造行業智能化程度逐步提升，將機器視覺技術應用于機械制造行業，不但能提升產品質量，還能提升機械制造效率，進而促進企業的可持續發展。在生產過程中應用機器視覺技術，不但能把人工從危險程度較高的成產環境中解放出來，還能實時掌控成本的檢測檢驗。此外，在大型機械制造行業，檢測人員的水平與精力有限，不能保障對全部產品的實時監控，這就會給產品質量帶來問題，但是機器視覺技術衡量產品質量有著固定標準，能夠有效地對每一件產品做到完整監測，這對于企業生產的可持續發展有著積極意義。

三、機器視覺技術在機械制造自動化中的應用

機器視覺技術在機械制造自動化中的應用可以從多方面進行闡述，在此不能全部概述，挑選較為有效的應用進行舉例分析。

（一）機器視覺技術在機械制造自動化中的質量監測

質量監測是機器視覺技術用于機械制造行業的主要功能，且已經被廣泛應用于各種機械制造行業中，尤其是一些結構較為復雜的大型零件，比如飛機零件、汽車零件與輪船零件等，這些零件在生產過程中如果只是依靠人工檢測，完全無法保障產品質量，但是機器視覺技術能夠對產品進行實時檢測，且利用專業的設備能夠使得產品的外形與結構顯像非常清晰，如果有缺陷將會非常明顯，可以有效地補足人工檢測缺陷。

比如曲軸生產過程中，其輕微彎曲程度有時只會與標準要求相差數毫米，這種程度的誤差肉眼一般難以分辨，但是應用機器視覺技術能夠對曲軸的整體進行全面的檢測，比如曲軸的細節處理方面，曲軸孔洞、橫截面以及連接等，都能檢查到位。此外，工作人員在將機器視覺技術應用于生產之前，應對產品的生產標準、生產誤差以及產品允許誤差進行提前設定，以便機器視覺技術有相應的工作標準，對于不合格的產品進行及時的剔除，防止其進入市場影響企業信譽。

機器視覺技術應用于生產線上，不只是依賴攝像與拍照，還包括聲納掃描、紅外線掃描等，且有部分先進企業已經把激光與X光等技術應用于企業產品生產中。

（二）機器視覺技術在機械制造自動化中的焊接機器人

在進行機器人焊接時，很多零件都會根據不同的使用條件會有一定程度的磨損，此時就不能對其進行全面的測量，這就需要將機器視覺技術應用其中，通過紅外線攝像儀、射線探傷儀與CCD探傷儀來提升機器人焊接的視覺能力，以此來有效提升機器人焊接的質量與效率。機器視覺技術在這方面的視覺能力主要由一維傳感、二維傳感與三維傳感組成，以下進行簡單論述：

一維傳感主要利用的是單個或者數個設備接收光電單位，檢測較為簡單；二維傳感指的是利用現有的設備對產品或者零件進行平面掃描；三位傳感指的是對一維傳感與二維傳感進行信息整合，從而得出產品的具體檢測結果。因機器人焊接危險程度較大，一般都會使用機器人作業，但是在焊接機器人程序中應用機器傳感技術還處于起步和發展階段，并不能大規模投入應用，還需要相關科技人才就現階段的機器人焊接與機器視覺技術進行進一步的研究，進而促進機器人焊接向智能化與安全化方面發展[2]。

結語：綜上所述，將機器視覺技術應用于機械制造自動化中，能有效地提升機械制造產品效率以及質量，對于機械制造企業的可持續發展有著積極的意義，但是需要注意的是，機器視覺技術在某些方面的應用還處于發展階段，需要相關從業者進行不斷的探究與完善，進而促進其可持續發展。