机器视觉技术及其在机械制造自动化中的应用论文_陈军杰1,李少峰2

机器视觉技术及其在机械制造自动化中的应用论文_陈军杰1,李少峰2

陈军杰1 李少峰2

1.烟台鼎实热能科技有限公司 山东 264006

2.山东中盛药化设备有限公司 山东 264006

摘要:现阶段,随着我国自动化运行管理系统的技术体系不断完善,在产品的生产制造领域中,自动化控制系统得到了大范围的应用,不但降低了产品生产制造流程中企业的人力成本,还提升了产品的生产效率。其中,现阶段产品的机械制造自动化生产过程中,仍旧存在着一定的问题,其主要问题具有共同的人为因素影响。对于此,笔者选择提高机器视觉技术在机械制造自动化中的应用方向与应用效用为问题解决途径,并对机器视觉技术的未来发展趋势开展探讨。

关键词:机器视觉技术;机械制造自动化;应用

引言

随着科学技术的高速发展,机械设备越来越人性化。有些企业开始以人的思维模式过程为基础,研发出人工智能的软件或机器设备;有些企业则选择将人类的外部感官作为研究对象,制造出机械臂、机械眼睛等等,所以机器视觉技术的发展对于机械制造行业非常重要。

1机械视觉技术特点概述

机械视觉技术主要把电子技术与互联网技术当做前提条件,使用计算机模拟人类的视觉,进而获得事物的相关信息,其可以有效识别影像,加强智能监控,一方面为多种科学技术的运用提供充足的数据保证,另一方面保证科学研究工作的顺利进行,制定更加健全的检测方案,利于获得相关数据信息,并且拥有完善的数据信息校对机制。机械视觉技术经过摄像机把实际事物的图像输入到处理中心当中,之后研究与分析图像亮度和颜色,之后把这些信息转变成数字信号,这样可以保证其内部特征被计算机电脑端所识别,最后把检查得到的结果告诉操作人员,保证检测作业拥有现实作用。根据技术特征分析,机械视觉技术的测量精准程度比较高,其工作质量高,可以长时间处在作业状态当中,根据数据信息系统的实际环境,避免出现数据遗忘的现象。

2机器视觉技术及其在机械制造自动化中的应用

2.1应用于监测质量的施工过程中

机器视觉技术的主要功能就是对生产线上的产品外观进行检查,保证其质量的一道检测装置,已经被广泛运用在许多机械制造行业的生产过程中,尤其受到大型机械零件的青睐,例如:生产汽车零件、轮船零件、飞机零件等。这些零件的生产量较庞大,所以只依靠人工检测无法保证产品的质量。机器视觉技术对产品在监测时,图像显示非常清晰,外观的缺陷非常明显,正好可以弥补人工检测的不足。例如:在对曲轴进行检测的过程中,曲轴轻微弯曲有时候无法用肉眼识别,有些与标准只相差几毫米,但利用机械视觉技术就可以及时对零件进行检测,而且这个技术的检测项目非常全面,还可以同时对零件的细节处理、孔洞内的细节处理、横截面及连接处的细节处理进行检查。需要注意的是,技术人员必须要在施工前进行标准设定、误差设定和零件允许的误差范围进行设定,然后将生产线上的产品与标准值相比较并筛选。不合格的产品需要立刻废弃,防止混入市场的产品营销中,影响产品总体质量及企业的发展。机械视觉技术的表现形式不只有摄像和拍摄照片,还有红外线扫描及声呐扫描。这也是机械制造行业发展的重要证明,还有X光、激光等高科技技术,都可以作为机械制造行业的“眼睛”。

2.2工件检测

当今社会,传统检测模式已经无法适应机械检测的需求。过去的检测模式中,许多检测是以人工检测为基础的,利用其开展机械检测在一定程度上对人力、时间进行了浪费,而且因检测人员技术水平缺乏统一性,使机械设备品质不一,无法保证质量。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆人工检测中,检测人员工作时间长度大,极易产生过度疲劳,影响了视觉,无形之中让机械设备质量下降。为使其机械设备品质有所保证,在机械制造中,运用机器视觉技术已经成为必不可少的一项重要手段。国外在诸多领域例如机械加工、电子生产及汽车制造等应用了对机器视觉技术有所使用的激光机器视觉检测系统。有很多国家加强了对这一技术的研究,结果较为理想。例如北美汽车工业研究院利用模型数据、三维成像等来识别判断,对最佳成像点进行了准确定位,可在7秒内结束激光雷达扫描工件箱。我国研发了激光视觉检测系统,采取激光技术及CCD技术当作视觉传感器,可对物象三围坐标进行准确测量,在7秒内完成对汽车车身的检测,明显提高了工作效率。

2.3应用于焊接机器人的施工中

许多零件的磨损度由于各方面原因不能进行测量,所以在机器人焊接过程中,加入机器视觉技术。这是一种利用射线探伤仪器、红外线摄像仪器、CCD摄像仪器等增加机器人焊接的视觉能力,帮助焊接机器人提高焊接的质量。视觉能力由一维、二维、三维这3种传感组成。对一维传感的组件进行检测有一个或者多个的接收光电单位;二维传感就是利用电力设备或者机械设备对零件进行平面扫描;对多个一维传感和二维传感信息进行信息处理及整合,可以得到三维传感。因为焊接工作的危险性较大,容易对施工人员的生命安全产生威胁,所以只能利用焊接机器人进行工作,不能人为操作。但是现阶段,拥有机器视觉技术的焊接机器人不能实现大规模的应用,其技术还有许多需要完善和研究的问题,科学技术人才要帮助机器人进一步实现实时同步、可靠、智能、可控制能力及焊接精准度的全面提升,实现机械制造行业全面自动化的理想化工作状态,推动我国制造行业的不断发展。

2.4检测金属板面

机械制造中会较为频繁地使用金属板,先检测金属板,能够提高产品精度。传统的加控针检测,首先要直接接触金属板面完成检测,因此可能会对金属板造成划伤。机器视觉检测采用远程摄像分析技术,无需直接接触金属板面,不仅能确保测量准确性,还能避免操作金属板,同时,能够全面分析金属表面,并记录准确信息,将检测获得的三维图像呈现到显像仪上,帮助研究人员准确定位金属板缺陷,并及时处理。

3机器视觉技术在机械制造自动化中的未来应用发展趋势

机器视觉技术在机械制造自动化中的未来应用发展趋势,主要是在焊接机器领域中。从技术原理上而言,机器视觉技术可以在机器焊接领域中得到广泛的应用,如提高焊接效率等。然而受限于机器视觉技术造价高昂、焊接机器的自动化与信息化电子技术体系尚不完善等因素限制,仍然无法大范围应用机器视觉技术。因此笔者建议,加大对机器视觉技术体系的理论完善与研发力度,并注重于提高机器视觉技术的性价比,提高焊接机器人与信息化电子技术的结合程度,以此扩大机器视觉技术在焊接机器领域中的应用范围。

结语

总而言之,随着我国科学技术的进步,机械视觉技术得以快速发展,此技术被广泛运用在机械制造自动化当中,一方面保证了机械数据信息的收集和处理质量,为我国机械制造自动化的快速发展奠定了良好的参数条件,另一方面可以为其他新型产业的发展打下基础,利于未来的新兴科学技术的快速发展,因此,相关人员要掌握机械视觉技术相关知识,只有这样,才可以保证我国机械制造产业的健康可持续发展。

参考文献:

[1]何勇,孙钊,李华厦.机器视觉技术及其在机械制造自动化中的应用[J].科学技术创新,2018(24):119.

[2]李仁杰.机器视觉技术及其在机械制造自动化中的应用[J].科学技术创新,2017(12):80.

[3]管宝龙.机器视觉技术及其在机械制造自动化中的应用[J].工程技术:文摘版,2018(11):240.

[4]王晖.机器视觉技术及其在机械制造自动化中的应用分析[J].科学技术创新,2017(11):76.

论文作者:陈军杰1,李少峰2

论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第11期

论文发表时间:2019/5/23

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