摘要：随着机械制造自动化的快速发展，其对机器视觉技术的要求不断提高，为了适应机械制造行业发展的需求，本文介绍了机器视觉技术的概况，并讲述了机器视觉技术在机械制造自动化中的应用，以推动机械制造自动化的稳定、健康发展。
关键词：机器视觉技术；机械制造；自动化；运用
引言：社会经济的快速进步，促进了我国机械制造自动化建设的发展，与此同时机器视觉技术在机械制造自动化发展中得到了广泛的应用，通过机器视觉技术的应用，减少了人工的投入量，摆脱了环境条件的影响，提高了检测结果的准确性，继而从多个方面体现了机器视觉技术在机械制造中的应用研究价值。
一、机器视觉技术的概况
机器视觉技术作为现代技术的一种，它主要是借助计算机实现的，通过对人视觉功能的模拟，此后提取与分析物体信息，最终保证了测量的精准性、检测的全面性与监控的智能化。此项技术工作的原理为：CCD摄像机转变物象为图像，由处理系统分析图像的相关信息，如：大小、颜色、分布情况等，此后，信息转变为数字信号，并输出检测结果；在此结果的支持下，指挥系统指示相应的操作，并控制具体的操作。
机器视觉技术优点众多，主要为：较快的工作速度、较低的运行噪声、较高的测量精度、灵敏的作业操作、灵活的技术运用、持续的工作时间、良好的环境适应性及较强的信息化处理能力等。
二、机器视觉技术运用在机械制造自动化中的意义
机器视觉技术涉及了多个研究领域的知识，在计算机信息技术的基础之上，通过模拟人眼的机理特征，能够达到从客观存在事物中获取既定信息的要求，机器视觉技术专业性非常强，不仅具有良好的应用效果，还能保证检测或者测量信息的准确性。随着我国机械制造业发展规模的逐渐扩大，机器视觉技术在机械制造自动化建设中得到了广泛的应用，通过机器视觉技术的应用，解决了测量环境恶劣难以检测的问题，并在最大限度上提高了检测工作的效率，以及机械制造工作的质量，进而有效的提升了机械制造企业经营发展的经济效益。近几年来机械制造技术得到了一定程度的完善，通过现代化技术的应用，实现了智能检测与精密性测量技术的有效应用，系统能够对检测数据进行自主分析，基于特征结果形成专业性的检测图片，进而为机械制造自动化建设的后续工作提供了准确的数据支持。在这样的情况下，为了充分发挥机器视觉技术的应用特点，就应该对机器视觉技术在机械制造自动化中的具体应用进行研究，细化技术应用领域知识，继而使机器视觉技术在最大程度上得到应用。
三、机器视觉技术在机械制造自动化中的应用
3.1机器视觉技术在工业电路板检测中的应用
工业电路板的质量作为决定机械制造产品性能的关键，在工业制造自动化建设中发挥着重要的作用。传统的缺陷检测方法主要以人工检测为主，在实际检测的过程中，受人员自身能力和检测条件的影响，容易出现操作上的错误，对检测结果造成一定的影响，与此同时随着现代科学信息技术的快速进步，工业电路板的制作越来越精密，工业电路板内部线路的布局也越来越复杂，在这样的情况下，传统的缺陷检测方法已经不能发挥出实际的效应。而机器视觉技术在工业电路板检测中的应用，有效的解决了这个问题，通过先进测量技术与决策性控制技术的应用，提高了缺陷检测数据的准确性，并促使工业电路板检测向规范化和专业化的方向，机器视觉检测技术能够对电路板表面进行全盘扫描操作，细化电路板表面区域线路连接情况，加强了对线路接口处的检测，并对数据进行分析，通过与专业数值的对比，总结工业电路板制作存在的具体问题，锁定缺陷区域，保证了检测数据的准确性。
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3.2机器在焊接机器人方面的应用
当前，机器人在各个方面的应用日渐广泛，但焊接机器人的质量仍有较大的提升空间，在实际焊接过程中，运用机器视觉技术，主要是借助CCD摄像机、红外摄像仪与X光探伤仪等，以此丰富了焊机的功能，使其拥有了视觉功能，进而利于保证焊接质量。此时涉及的视觉功能存在三种传感，分别为一维、二维与三维传感，在前两种传感的支持下，经相关信息数据处理，便可以取得三维传感。对于焊接而言，其工作环境较为复杂，部分操作难以直接实现，如：水下、熔池及辐射环境等，在此情况下，利用机器视觉技术，通过对此类环境相关数据的提取，经分析从而掌握焊接结构、性能及组织等，从而利于保证焊接质量。
现阶段，机器视觉技术的应用较为广泛，如：焊道控制、熔透控制及焊缝跟踪等，它促进了焊接的自动化，使机器人的智能化水平进一步提高。但对于机器人焊接工作而言，其具有一定的复杂性与繁琐性，对机器视觉技术有着较高的要求，进而增加了此项技术应用的经济性，因此，在机器人焊接方面，机器视觉技术的应用存在一定的限制，但其应用前景仍十分广阔，其在汽车、管道及航空航天等领域的运用均取得了显著的成绩。
3.3机器视觉技术应用在全自动设备的工件自动定位当中
通过机器视觉技术可以有效对加工零件进行精确定位，采用1-3个摄像机对被加工零件在自动化加工设备上的位置进行定位，能很方便的实现加工零件的自动上卸料，从而实现机器的无人化操作。如某公司研制生产的PCB全自动V槽切割机，就是采用机器视觉技术，实现PCB板在切割机上的自动定位，采用机械手实现PCB板的自动上料、自动旋转及自动下料。
一般来说，定位精度的高低与所采用的摄像机数量、摄像机像素以及定位时间有关，因而具体采用多少摄像机，需要按照所使用场合的定位精度要求及成本来进行确定。如采用100万左右像素的摄像机，在定位时间确定为2秒的情况下，对于300×300mm的平面工作台，采用1个摄像机可以达到0.1mm左右的定位精度，采用2个摄像机可以达到0.05mm左右的定位精度，而采用3个摄像机，则可以达到0.02mm的定位精度。
3.4机器视觉技术在工件测量中的应用
快速轮廓视觉测量技术是指在逆向工程工件测量中使用机器视觉技术，以三角法为根基，应用线结构光对工件表面轮廓加以测量。将平面条纹结构光投射到工件的需测表面，产生不同形状的条纹，从而进行工件表面轮廓分析。然而，在工件表面条纹图像摄取时，CCD必须经过视频信号转化为模拟信号，然后将模拟信号转化为数字信号的过程之后才进行数据保存。同时在监视器中输出相关信息，通过计算机处理系统实现图像处理，最后得到工件模型图。另外，在测量工件磨损度的时候由于存在较多的限制因素而无法进行，比如测量高速旋转切削刀具的磨损度时必须取下刀具，那么在这种情况下测量难度增加。因此，利用机器视觉技术测量刀具的磨损度，避免了刀具的拆装工作，使测量过程简化便捷。
四、结束语
综上所述，在机械制造自动化发展过程中，对先进技术的需要日渐紧迫，为了促进其自动化发展目标的达成，本文主要介绍了机器视觉技术，对其应用展开了深入的探讨。在机器视觉技术的支持下，机械制造的自动化、智能化与数字化水平将不断提高。
参考文献：
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[2]范华敏.机器视觉技术及其在机械制造自动化中的应用[J].科技展望，2017，27（18）；
[3]陈晓斐.机器视觉技术在机械制造自动化中的应用分析[J].中国设备工程，2017（1）：168-169。
论文作者:王伟生
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/11
标签：视觉论文; 技术论文; 机器论文; 机械制造论文; 测量论文; 工件论文; 电路板论文; 《基层建设》2019年第17期论文;