国亮
（北京高能新技术有限公司 北京 100049）
摘要：随着我国社会的进步和科学技术水平的不断提升，机械制造向着自动化的方向不断的探索，广泛地运用到了机器视觉技术，有效提高了机械制造的自动化水平和机械制造的生产效率。本文对机器视觉技术特点进行了探讨，详细分析了机器视觉技术在机械制造自动化中的具体应用。
关键词：机器视觉技术；机械制造；自动化；应用
前言：机器视觉技术是替代人力操作的先进技术手段之一，将其运用到机械制造自动化中，不仅提高了机械制造的生产质量和综合效率，并且减轻了相关人员的工作压力，对于整个机械制造业来说是节约成本投入、提高综合生产效率的必要举措。
一、机器视觉技术的特点分析
机器视觉技术是在互联网技术、电子技术等基础条件上，通过计算机应用实现对人类视觉的模拟，获取事物相关信息数据的一项技术，提高了对影像识别的有效性。这一过程中，实现了智能监控，能够为科学研究工作的顺利运行提供保障，为多种科学技术的应用提供数据支持。利用机器视觉技术可以制定可靠的检测方案，获取准确、全面的数据信息，制定相对完善的校对数据信息的相关机制，机器视觉技术利用摄像机体现了较强的现实作用，通过实际的事物图像录入，向处理中心输入实际事物的图像后进行对图像亮度、颜色等要素的分析和研究，最终将各个信息转变成数字信号。计算机电脑端可以有效识别事物图像的内部特征，最后由操作人员获取检查结果后，为各项检测作业提供可靠的依据。机器视觉技术具有明显的优势特点，包括其测量精准度较高、工作效率高，能够长时间的运作，根据不同的数据信息系统环境，机器视觉技术体现了较强的数据全面性特点，避免发生数据遗忘等问题。机器视觉技术的使用过程灵活、灵敏度高，提高了对数据信息的处理效率，是现代化社会建设中必不可少的一项先进技术手段[1]。
二、机器视觉技术在机械制造自动化中的具体应用
（一）工件检测
机器视觉技术被应用到机械制造自动化中，体现在了工件检测方面，能够运用机器视觉技术对零件中的曲线问题进行检测，目前我国的汽车制造行业、内燃机制造机等产业均属于大量机械生产的行业，此类型的机械生产活动中，由于不同人员的个人水平和专业能力差异以及测试标准的不同，导致机械的测试过程中需要投入大量的物力和人力资源。工作人员在检测过程中容易出现人工误差的等问题，降低了整体的检测结果准确率，运用机械视觉技术则有效地改善了这一缺陷问题，提高了检测结果的准确性和及时性[2]。机器视觉技术可以检测零件表面所存在的缺陷问题，提升检测结果的准确度，加强对产品质量的有效管控，例如，连杆接头表面的爆炸检测就是一项最典型的例子，在任何方向上接头断裂的线性长度均应控制在2.5毫米以内，保证接头表面上断裂表面面积小于3平方毫米。利用机器视觉检测技术系统，可以采取漫射光照亮的方式实现反射图像到电信号的转换。通过对其中功率信号和图像处理系统结果的分析，最后得出综合的计算结果，在具体的应用过程中，系统设置了比较灰度二值化光源和浓值，参考标准工件组，分析多种数值数据，测试试样。不仅如此，机器视觉技术在其他多个机械制造自动化领域中均得到了愈发广泛的运用，例如电子生产、汽车制造等应用机器视觉检测系统，目前已经取得了显著的成绩，国家方面对机器视觉技术的应用也愈发关注，投入了大量的资源发展机器视觉技术[3]。
（二）工件测量
工件测量是机器视觉技术在机械制造自动化中的重要应用之一，计算机处理系统、光学系统、CCD摄像机构成了整个测量系统，应用机器视觉技术能够达到工件预设测量的目的。
在传统的测量方式下，主要原理是以光学投影法为主，光学投影下测量工件的预设位置，需要投入较高的人力成本，在技术方面要求也较高，因此传统的测量方式下无法保证精准性效果。新型的测量方式也就是应用机器视觉技术对传统的测量方法进行优化和改进，将光栅技术、计算机处理技术、自动控制技术等有机结合在一起，采取预设测量的方式简化整个测量过程，提升测量的精准性效果，更进一步地提高整体的工作效率。在测量定制工件中，采取的工件逆向工程测量方法，通过测量定制工件的数据信息，建立起以测量数据为基础的三位坐标图后，可以利用CAD、CAM系统处理相关的图像，建立起模型。模型的建立质量会受到数据测量的准确与否的影响，因此广泛运用机器视觉技术能够有效地提高测量的精准性效果。因为在这种情况下，条纹图像吸收了CCD时只剩下模拟、数字、视频三个信号，被输出的存储信息也会显示在显示器上。计算机系统会处理有关图像生产出工件模型图。利用机器视觉技术，测量工件尺寸之外，还可以测量工件的磨损程度，在多种因素的影响下测试工件磨损难度较高，例如必须要消除高速切削机床测量支柱的磨损，利用机器视觉技术可以精确测量工件磨损程度，有效避免了测量过程中发生复杂情况的问题，避免刀具拆卸过程中测量误差，简化了测量的程序[4]。
(三）设备精度测量
设备精度测量中应用机器视觉技术提高了对设备部件尺寸测量的准确性，很多的企业运用机器视觉技术进行设备部件尺寸的测量活动，因为在专用的光学系统中，进行计算机处理系统和CCD摄像机机器视觉系统的运用，可以在被测物体的检测过程中利用收集的光源和平行光束，从光源结合相机阵列以及微型光学透镜组的边缘部分，可以测定出物体在实际位置中的边缘轮廓。若是在测量过程中发现任何测量对象移动的情况，对边界轮廓位置进行测量并进行图像的相应处理，结合两个测量结果对位移进行计算，当出现位移偏差问题时，合并图像轮廓的两条边后，在同一图像上叠加属性，对两个测量值进行相应的计算。
在机械制造的生产活动中，很多都是采取大量流水线的生产方式进行的，辅助批量生产线产品中，利用机械视觉系统可以采取上述方式实现在线检测，检测准确性和综合效率大大提高。从某种程度上来说，机器视觉技术应用下，设备精度检测方法对于简单小型的设备组件十分适用，例如汽车电子产品中的电子连接器，在测量方面的精确度要求较高，为了使尺寸精度得到有效保障、提高生产效率，可以在现有生产经验的基础之上利用机器视觉技术，在一分钟内检测数百种产品，甚至可以达到数量及精确到0.01毫米的目的。刀具磨损预测等过程中均可以运用到机械视觉技术，例如对于某些尺寸较为特殊的工件、形状特殊的工件、工具磨损的测量，均能够发挥出机器视觉技术的检测优势，通过光线角度、强度的确定，可以在镜头中照射光线，减小阴影造成的测量误差。对夹具的自由旋转角度进行调整，增加旋转角度，减小成像设备尺寸，使机器视觉系统的实际测量范围间接的得到了增加[5]。
结论：综上所述，机器视觉技术对于我国的机械制造自动化建设与发展有着重要的意义，机械自动化生产的稳定、高效运行与机器视觉技术之间体现了密切的关联，工作人员应对机器视觉技术进行更进一步的深入探索，加强对机器视觉技术在机械自动化中具体应用的掌握，最大程度的推动机械制造的自动化生产和稳定运行。
参考文献：
[1]甘泉,马运强.试析机器视觉技术及其在机械制造自动化中的应用[J].冶金管理,2020(15):68-69.
[2]邹鹏飞.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[J].科学技术创新,2020(17):50-51.
[3]胡洪磊.浅谈机器视觉技术及其在机械制造自动化中的应用[J].通讯世界,2020,27(02):128-129.
[4]赵冬.机器视觉技术及其在机械制造自动化中的应用[J].电子技术与软件工程,2019(08):125.
[5]邓达.机器视觉技术以及其在机械制造自动化中的运用[J].科学技术创新,2019(07):183-184.
姓名：国亮 性别：男 民族：汉 籍贯：黑龙江 职位：机械设计工程师 职称：初级工程师 学位：学士学位 研究方向：CT在无损检测设备中的应用和机器视觉