机器视觉技术以及其在机械制造自动化中的有效运用分析

邹鹏飞

（武汉纺织大学，湖北 武汉430200）

在最近这些年，随着自动化技术以及对应运行管理系统的广泛应用，相关技术体系也越加完善。同时，有效应用自动化技术进行产品制造可以有效降低机械生产工作需要花费的人力成本，还可以使产品的生产效率和质量都得到有效提高，帮助企业获得更多的社会经济效益。但是，通过对实际情况进行分析可以发现，目前我国机械制造行业的自动化发展却依旧有一定问题存在，而人为因素则是导致这些问题出现的最主要原因。要想有效转变这种情况，机械制造企业必须跟上时代发展的脚步，明确认识到机器视觉技术的重要作用，通过这项技术的合理应用展开机械生产制造，从而进一步推动机械制造的自动化程度，提高生产效率以及产品质量，为我国的现代化发展打下更坚实的基础。

1 机器视觉技术概述

所谓机器视觉技术实际上指的有效利用计算机模仿人类的视觉功能，然后以此为基础有效完成物象信息提取，并对这些信息展开识别分析以后，准确完成测量、检测、定位以及有效监控的一项先进技术。同时，机器视觉技术需用有效应用CCD 摄像机将实际物象转化成对应图像，之后再将对应图像传输到处理系统里面，从而完成对图像亮度、色彩以及分布情况等详细信息的整合分析，并把实际分析结果转化成数字信号，再对其特征展开分析判断，最后得出对应的输出检测结果。在完成上述操作以后，指挥系统会以检测结果为执行指标，并按照对应的指标提出对应的操作指示，进而达到实际控制目标。除此之外，和其余技术相比，机器视觉技术不仅仅测量精度比较高，而且运行时所产生的噪音也相对较小，还存在运行灵活、作业灵敏等优势，可以在恶劣环境下长期工作，更加准确高效的完成对物象数据的信息化处理。

2 机器视觉技术在机械制造自动化中的有效运用探究

2.1 在工件质量检测领域中的具体应用探究

因为机械设备的精密性非常高，并且随着时代的快速发展，人们对机械产品质量的要求也越来越高。所以，机械制造自动化生产对工件质量的要求也非常高。同时，通过实际分析可以得出，在使用传统检测方式对工件质量进行检测的时候，不仅仅要求质检工作人员拥有比较优秀的专业素养，还需要花费比较多的人力物力资源，不仅工作难度较大，精准度也相对较低，极大影响了企业可能获得的经济效益。在这种背景下，有效利用机器视觉技术展开工件质量检测可以有效提高工作质量。首先，有效应用机器视觉技术展开工件质量检测工作，可以有效提高检测效率。过去机械制造企业在进行工件质量检测的时候，为了提升检测工作的准确程度以及科学性，会对同一工件展开多次重复检测，而有效应用视觉技术展开工件质量检测，可以防止客观因素对工件质量检测准确度的影响，一次性完成工件质量的精准测量，提升检测效率；其次，在进行工件质量检测的时候，检测方向除了工件材质规格以外，还应该系统的对工件磨损程度进行检测，而在检测工件磨损情况的时候，和人工相比，机器视觉技术更是存在高效率和高精确性等特征，并且可以通过三维立体模型构建来提高检测工作效率和质量。

2.2 在工件精度检测领域中的具体应用探究

在机械制造自动化生产过程中，人工检测属于最传统的工件精度检测办法。但是，人工检测主要有如下两方面问题存在：首先，人工检测的准确度比较低。过去工作人员在检测工件精度的时候，基本上都是按照工作经验以及基础检测设备展开工作，检测精确度也相对较低，所以有检测结果模糊等问题存在；其次，传统工件检测方法要求检测工作人员拥有比较高的专业素养，这也就变相提高了企业需要花费的人工成本。但是，应用机器视觉技术检测工件精度则主要存在如下两方面优势：第一，通过这种方式检测工件精度可以避免人为因素对工作准确度的干扰。在人工检测的时候，由于工作重复性以及强度都相对较高，这会导致检测工作质量持续下滑，而机器视觉技术则不会出现疲惫感，保证工件精度始终保持在水平线之上；第二，机器视觉技术能够有效提高工件精度测量效率，并在短时间完成工件精度的准确测量，可以帮助企业获得更多经济效益。

2.3 在焊接机器人施工中的具体应用探究

由于受到种种因素的影响，很多零件磨损度都没有办法完成准确测量，要想有效解决这种情况，可以将机器视觉技术融入到焊接机器人施工当中，综合利用红外线摄像仪器、CCD 摄像仪器以及射线探伤仪器等设备来提高焊接机器人的视觉能力，以此来焊接工作效率以及焊接质量。同时，视觉能力的主要传感组成为一维、二维以及三维。但是，要想有效完成检测工作，检测一维传感的组件需要有一个或者以上的接受光电单位，二维传感指的则是通过机械或者电力设备完成对零件的平面扫描工作，将一维以及二维传感信息展开整合以及处理所得就是三维传感。另外，由于焊接这项工作存在极大的危险性，很容易就会威胁到施工人员的人身安全。因此，应该尽量应用焊接机器人展开工作，可以有效避免安全意外事故发生。然而，到现在为止，机器视觉技术还没有办法被广泛应用到焊接机器人当中，这主要是因为该技术还有非常多需要研究以及完善的问题，只有展开更为深入的探究才可以将其作用更大程度的发挥出来，实现可靠、智能、同步以及可控，提高焊接精确度，为机械制造行业的自动化发展做出更大的贡献，促进我国制造行业的进一步发展。

2.4 在工件自动定位中的具体应用探究

合理应用机器视觉技术能够精确完成对加工零件的定位处理，只需要安装1～3 个摄像机就可以在自动化加工设备上完成对被加工零件的自动定位，而且还可以实现自动卸料，真正实现无人操作的目标，提高机械生产制造的自动化程度。正常来讲，摄像机的使用数量、像素以及定位时间都与定位精度有着非常密切的联系，需要综合考虑实际定位经济要求以及成本确定需要使用的摄像机数量，这样才可以在切实完成工作的同时，避免成本浪费。例如，使用像素为100 万的摄像机，在定位时间确定为2s，平面工作台面积为300×300mm 的前提下，应用1个摄像机时的定位精度为0.1mm，应用2 个摄像机时的定位精度为0.05mm，应用3 个摄像机时的定位精度为0.02mm，只需要相关人员按照实际需求设置确认定位精度就可以了。

结束语

总而言之，通过实际分析可以得出，机器视觉技术和机械制造加工存在着非常密切的关系。同时，随着机器视觉技术的不断发展进步，技术以及商业等方面的因素都对其有着至关重要的影响。然而，需求才是影响制造业发展的决定性要素。除此之外，随着机械制造行业的不断发展进步，识别工作量以及工作难度都出现了极大程度的提高。在这种背景下，应用机械视觉技术可以更加高效的完成相关工作，降低工作难度以及人工成本，提高工作质量，推动机械制造自动化行业的进一步发展，进而为我国现代化事业的可持续发展提供更有力的支持和保障。