摘要：随着工业技术的不断发展创新，机械制造业逐步摆脱人工的束缚走向自动化生产。飞速发展的现代工业文明对生产制造产品的要求越来越高，机械制造业也对零部件的规格标准要求更加严格，致使很多人类无法完成的或较难完成的工作需要由机器来替代，机器视觉技术在自动化制造过程中的应用就是一个很鲜明的例子。文章通过简单介绍机器视觉技术及机器视觉技术在机械制造自动化中的实际应用，旨在分析机器视觉技术在工业领域的重要作用。
关键词：机械制造；自动化；机器视觉技术
引言
在科学技术水平不断提高的背景下，机械制造行业积极运用先进的、现代化的技术，其中机器视觉技术得到了人们的广泛关注，此项技术借助计算机，保证了检测的全面性、测量的精准性，同时也提高了生产的效率，降低了生产的成本。近几年，机器视觉技术应用的重要性愈加显著，为了突出其作用，本文探讨了其在工件测量、焊接机器人和激光检测系统中的应用，旨在为机械制造自动化发展奠定坚实的技术基础。
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、基于机器视觉技术的机械制造自动化研究意义
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应用于器件的测量
首先就是对简单零部件的批量测量，通过光学系统和计算机的处理，对零部件进行照射，由摄像头采集成像交由计算机处理分析，通过两次数据的对比差值，计算出零部件的实际尺寸和形状大小。机器视觉技术对体积小、线条单一的零部件的测量有着显著的优越性。其次是在器件的预调测量中的应用。传统的预调测量是通过人工的进行光学投影定位进行测量，这种测量方法难度较大，对操作人员的技术水平要求较高，同时需要大量的人力来满足生产需求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆运用机器视觉技术进行自动化制造中的预调测量，通过三角法将光线投射到零部件表面得到不同形状的条纹从而确定零部件的外观轮廓。机器视觉技术改变了预调测量的工作方式，极大的提高了工作效率和测量精度。器件的磨损度同样也能通过机器视觉技术进行测量。器件的磨损程度很大程度上决定了机器的工作效率和准确性。许多零部件存在特殊的环境之中，无法方便有效的测量其磨损度，通过机器视觉技术能够在不改变器件的工作环境和工作属性的前提下完成对其的磨损度测量，检查是否存在隐患问题。
3.2应用于工业电路板检测
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。
3.3应用于激光检测系统
目前，国内外对于机器视觉技术激光检测系统的应用已经非常广泛，而且检测效果相当明显，比如在机械加工、电子加工以及汽车制造检测等行业的生产制造。其中最著名的应用案例就是福特汽车和凯特拉普公司在北美汽车研究所的研究，利用三维图像成像技术，借助激光雷达在7秒内完成对大型工件箱的整体扫描检测，然后借助三维成像的数学模型，识别确定机械手抓取工件的最佳落手点，从而机械手视觉成像系统得出最终的计算结果，将工件箱准确的放到传输带里面，最终完美解决了现代流水线生产中的最后一项自动化问题。这不仅给大型流水线生产提供了技术支持，也是机械制造自动化的重要技术支撑，为将来的自动化技术发展提供了强有力的专业基础。
3.4应用于焊接机器人
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。
四、结束语
综上所述，机器视觉技术在机械制造自动化技术当中的应用已经相当普遍，而且对于提高工作效率、保障生产质量以及解放劳动力有着非常重要的作用，很大程度上促进了机械制造与检测行业的发展，所以我们应该加强对这项技术的研究和应用，以保证机械制造行业的快速发展，从而推动社会经济的进步。
参考文献：
[1]杨刚.机器视觉技术及其在机械制造自动化中的应用分析[J].科技创新与应用，2015（8）；
[2]王洪涛.浅析机器视觉技术在机械制造自动化中的应用[J].电子制作，2012（11）；
[3]张建中，何永义，李军.机器人装配视觉定位应用研究[J].机电工程，2011，03（08）：109-114。
论文作者:张家荣
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/19
标签：技术论文; 视觉论文; 机器论文; 机械制造论文; 测量论文; 电路板论文; 零部件论文; 《基层建设》2019年第6期论文;