機器視覺技術在機械制造自動化中的應用

司慶飛

(齊齊哈爾工程學院，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

1機器視覺技術的概念

機器視覺技術是指在模擬人類世界過程中的信息技術應用。簡而言之，使用人類替代方案是指使用人類替代方案或先進技術來識別問題，以增強和超越人類的視覺能力。不僅可以識別房屋的類型，還可以執行人類視覺無法實現的操作，例如位置測量。CCD相機是目前機器視覺技術中應用的核心技術，它可以提取無效信息并將其整合到整個軟件系統中以進行全面檢測。隨著獨有的功能和固化工作過程，現階段機器視覺技術的發展變得越來越成熟。它大體上包括顯像獲取設備，光源設備和光敏傳感器。機器視覺技術是基于將圖像轉換為數據信號的過程，然后再轉換為數字模型以進行直接的評價。

2機器視覺技術的原理與技術主要優勢

機器視覺技術是一種跨領域技術，包括多種技術系統和學科，包括人工智能，圖像圖形，基于信息的電子技術和神經生物學。在其應用過程中，機器視覺技術模仿人類的視覺功能，從監視區域中的對象收集并挖掘了相關的數據信息，并對該基本磁體進行了二次數據分析和優化處理。機器視覺技術有具有獨特的技術優勢，其輸出的圖像及數據更具客觀性和公平性。在傳統機械制造自動化生產過程中，員工無法發揮其主觀判斷和能動，無法保證所生產產品的形狀，尺寸，規格，型號等的視覺科學性和合理性，現階段隨著生產質量要求的逐步提高，樣本問題變得越來越嚴格。視覺技術在機器制造自動化生產過程中的運用在一定程度上確保了產品在視覺上的客觀性，同時減輕了產品檢測核驗工作負擔，提高此項工作效率。機器視覺技術具有適應性強的優勢，機器視覺技術具備很強大的兼容性，能適應大多數的機械設備，高效提升機器制造和自動化生產中的檢測精確度和核驗效率，從而達到預期的要求。

3機器視覺技術在機械制造自動化中的應用要點

3.1工件測量方面

機器視覺技術可以準確地測量產品，測量系統包括由計算機處理系統，CCD相機組件和光學系統構成。工作原理是用平行光束照射待測零件以提供光源，并在使用前用顯微鏡放大零件的邊緣輪廓。CD攝像機的圖像處理傳達到計算機處理系統進行圖像處理，并獲得產品周身輪廓的精確。還可以進行位移操作，再次對產品執行位移測量以計算兩個結果之間的差異。如果在測量過程中測量零件的兩個邊緣輪廓出現在同一圖像中，則位移是被測零件的相應尺寸。對于測量和檢查批量生產的零件、特別是對于形狀簡單、體積小的零件、該系統非常有利。逆向工程是指使用測量儀器測量定制的工件。在基于測量數據建立三維坐標圖之后，使用CADCAM系統執行圖像處理，最終通過CNC處理機輸出模型。輸出數據的準確性決定了模型的精確度。伴隨科學技術的發展，機器視覺技術被用于工件的逆向工程測量，這是當前的高速輪廓視覺視覺測量技術。該技術的基礎是三角測量，光射線對工件進行表面測量、輪廓測量、平面條紋結構將光投射到工件的表面上，以形成各種條紋變形并分析工件表面輪廓的變化。其中，當CCD進行邊緣圖像捕獲時，在視頻信號、數字信號、模擬信號的3個信號轉換后將其保存。同時，將保存的信息輸出到監視器，使用計算機處理系統進行圖像處理，最后獲取工作模型圖。

3.2工件檢測方面

機器制造的自動化涉及許多工件檢查，這不僅保護了機器的安全性能，而且對未來機器設備的平穩運行也產生了重要影響。由于機械制造的規模大，因此也批量生產許多工件。這種方法可以節省制造時間并在一定程度上提高工作效率，但是不能完全保證工作質量。因此，機器制造團隊應安排專門的團隊檢查工件。在最近的發展中，許多機械制造部門選擇了機器視覺技術來進行工件檢查，因為手動檢查方法既耗時又難以統一檢查員的專業知識和水平。使用機器視覺技術檢測工件具有以下好處：首先，正確的使用機器視覺技術可以更高效的完成工件的檢驗和測試工作。對于手動檢查問題和缺陷，機器視覺技術可以解決該問題。第二，機器視覺技術的應用很大程度上減輕了工作人員的負擔，并提升相關人員的專業水平。第三，機器視覺技術還可以準確地捕獲人眼難以檢測到的小工件問題。這為機械設備的安全性提供了幫助，并有助于機器自動化的穩定性。第四，機器視覺技術還可以收集與工件檢測有關的準確而全面的數據。

3.3機器人焊接方面

除了以上2點，機器視覺技術在機器人焊接中也起著重要作用。這是因為許多機器人焊接操作涉及現代機器制造的自動化領域。然而，焊接機器人需要高精度和專業性。因此，傳統的老式焊接方法已無法滿足相關的工作需求，并且機器制造部門可以有效地使用機器視覺技術來提升機器人焊接的質量并開展工作。由于焊接工作的高風險，許多任務無法手動執行，并且根據工作環境的不同，可能無法直接執行任務。核輻射水下環境、熔池和溶液散射等環境。機器視覺技術的應用填補了人工操作的缺陷。可以實時提取焊接熔池數據，在很強的情況下啟用電弧飛濺并提取焊接圖像，并預測焊接性能，焊接結構和焊接的粗織度來確保焊接質量。

4機器視覺技術在機械制造自動化中的未來應用發展趨勢

機器視覺技術在機器制造自動化中的未來應用開發趨勢主要集中在焊接領域。從技術原理的角度來看，機器視覺技術可以在機器焊接中大范圍的應用，從而提高焊接作業的效率。然而，由于機器視覺技術的高成本，焊工自動化的不完善以及信息技術的電子技術系統的不完善，仍然不可能大規模應用機器視覺技術范圍。

5結語

現如今，許多機械制造自動化團隊科學有效地應用了機器視覺技術，并將其與原始相關技術相結合，為機械制造運營的順利發展提供了便利條件。對于在應用機器視覺技術時遇到的難題，相關的制造團隊還可以將機器的類型與以后的應用程序特征結合起來。對問題的原因進行全面分析，以找到科學的優化計劃并增加機器視覺技術的應用價值。