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基于機械制造與自動(dòng)化的機器視覺(jué)技術(shù)運用分析論文
摘要：機械視覺(jué)技術(shù)在機械制造自動(dòng)化系統中的有效應用, 一方面能夠為機械工件的植被提供效率的數據檢測器械, 降低機械工件生產(chǎn)的損耗率;另一方面能夠憑借機器人等技術(shù)的應用, 完善傳統人工所不能做到的工作, 為后續精細化設備體系的構建提供了優(yōu)質(zhì)保障。本文基于機械視覺(jué)技術(shù)及其在機械制造自動(dòng)化中的應用展開(kāi)分析, 在明確技術(shù)特點(diǎn)與應用方向的同時(shí), 期望能夠為后續機械制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供良好參照。
關(guān)鍵詞：機械視覺(jué)技術(shù); 機械制造; 自動(dòng)化; 應用分析;
1 機械視覺(jué)技術(shù)特點(diǎn)概述
機械視覺(jué)技術(shù)是基于網(wǎng)絡(luò )信息化與電子技術(shù)為基礎, 以計算機信號模擬人類(lèi)視覺(jué)功能以便提取事物信息的新型概念, 期間能夠通過(guò)影像識別, 有效開(kāi)展現場(chǎng)精密測量與智能監控的措施, 不但為各類(lèi)工業(yè)技術(shù)提供了細致的數據保障, 同時(shí)為多方面地方科研工作的開(kāi)展, 擬定了更為完善的檢測方案, 以便我國在數據獲取信息方面, 具備更加先進(jìn)的數據校對系統。其中, 機械視覺(jué)系統是利用攝像機將具體事物圖像輸入信息處理中心, 對圖像中的顏色、亮度和分布狀況進(jìn)行綜合分析, 而后再將此類(lèi)信息轉換為數字信號, 才能確保內部特征分析能夠被計算機端有效識別, 并最終將詳細的檢查結果提供給操作者, 以便檢測工作具備實(shí)際意義。站在技術(shù)特點(diǎn)角度來(lái)看, 此種技術(shù)具備工作效率快、測量精度高、作業(yè)靈敏且運行噪聲低的優(yōu)點(diǎn), 并且在持久的工作環(huán)境中, 憑借信息數據處理系統的環(huán)境, 更能夠降低數據被遺漏的可能性。
2 機械視覺(jué)技術(shù)在機械制造自動(dòng)化中的應用
2.1 機械工件檢測應用
機械視覺(jué)技術(shù)能夠通過(guò)攝像機色差等功能, 對部件表面的缺陷有效檢測, 以便為工件質(zhì)量的評定提供參照。期間, 機械加工、內燃機、摩托車(chē)等汽車(chē)制造業(yè)的生產(chǎn)方式通常為大批量機械生產(chǎn), 由于配件的數量過(guò)于龐大, 采取傳統的人工檢測方式勢必會(huì )造成檢測效率下降, 并且在人工成本的損耗方面, 也無(wú)法貼合現階段企業(yè)經(jīng)濟性發(fā)展需求。而站在機械配件的檢測質(zhì)量角度來(lái)看, 人工檢測工作由于檢查人員素質(zhì)水準參差不齊, 且在長(cháng)時(shí)間工作中出現疲勞與視覺(jué)分辨率下降等問(wèn)題, 同樣極易影響產(chǎn)品的質(zhì)量, 導致企業(yè)市場(chǎng)經(jīng)濟競爭力無(wú)法被保障, 同時(shí)對機械工件的使用也埋下了故障隱患。
機械視覺(jué)技術(shù)的有效利用, 一方面能夠有效解決人工檢測素質(zhì)不足的狀況, 通過(guò)相對完善且嚴謹的控制參數, 憑借智能計算機與自動(dòng)化識別系統對部件表面有效探測, 由此得出更加詳細的數據列表, 為檢測結果的準確性和企業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟性提供了保障;另一方面技術(shù)應用能夠將檢測數據準確體現在計算機控制端, 確保制備流程能夠有效參照, 這同樣為配件質(zhì)量水準的提升提供了拓展平臺, 同時(shí)鞏固了企業(yè)在市場(chǎng)環(huán)境中的競爭地位。例如, 在連桿結合爆口檢測工作開(kāi)展時(shí), 通常破口長(cháng)度不超過(guò)2.5mm或面積不超過(guò)3mm2則能夠視為合格, 若是人工進(jìn)行檢驗, 則其中數據偏差極難被細致核查, 而機械視覺(jué)檢測系統的有效利用, 卻能夠對破口區域的光反射進(jìn)行收集, 以此通過(guò)攝影機轉換為電能信號, 并通過(guò)相應處理元件為計算機系統提供數據結果, 如此便更直接的了解配件詳情, 也保障了檢測工作的質(zhì)量。
現階段, 國外在機械視覺(jué)技術(shù)方面的應用已經(jīng)通過(guò)激光等技術(shù)措施達到了非常先進(jìn)的水準, 更在機械加工與汽車(chē)等精細化制造行業(yè)有了大范圍的應用, 不但取得了配件加工質(zhì)量的保障, 同時(shí)更有效降低了產(chǎn)品的成本消耗, 為后續行業(yè)科學(xué)化體系構建打下了扎實(shí)的系統基礎。而我國在相關(guān)技術(shù)研發(fā)方面也已經(jīng)具備了非常顯著(zhù)的進(jìn)步, 其中激光視覺(jué)檢測系統在利用期間, 以激光技術(shù)作為視覺(jué)傳感器, 能夠準確測量也定物件的三維坐標同時(shí), 更能夠在限定時(shí)間內對汽車(chē)車(chē)身整體全面檢測, 如此工作效率得到了極大的提升。
2.2 機械工件測量應用
2.2.1
機械視覺(jué)技術(shù)憑借間距與參照物的對比, 有效對特定零件采取精細化測量措施, 期間檢測系統包括計算機, 攝像頭與光學(xué)系統。而工作原理主要是憑借測量零件在平行光束中的投影, 以顯微光學(xué)鏡對零件輪廓進(jìn)行核查, 并將獲取數據放大后穿導入計算機內部, 以便得出成像數據, 以此得到輪廓的具體位置, 若想要得到精準的位移參數, 則只需移動(dòng)零件在攝像機鏡頭視野范圍內部, 便能夠確保精細的測量數據能夠被得知。此種系統被廣泛應用在大批量的生產(chǎn)零件測量工作中, 在針對體積小巧其形狀簡(jiǎn)單的零件測量時(shí), 具備非常明顯的優(yōu)勢。
2.2.2 機器視覺(jué)技術(shù)能夠進(jìn)行工件預調測量。
以往的工件預調測量方式是使用光學(xué)投影進(jìn)行定位, 使用光柵數顯表進(jìn)行測量讀數, 該種方式技術(shù)水平要求高, 且耗費人力資源較多, 工作效率卻難以提高。新型預調測量?jì)x將傳統的測量方法與機器視覺(jué)技術(shù)相結合, 即在光柵技術(shù)基礎上加入自動(dòng)控制技術(shù)、計算機系統處理技術(shù)、機器視覺(jué)技術(shù), 顛覆以往的預調測量方式, 簡(jiǎn)化了操作流程, 極大程度上提高了工作效率以及測量精度。
2.2.3 逆向工程中的工件測量。
逆向工程是指利用測量?jì)x對定制工件進(jìn)行測量, 根據測量數據建立三維坐標圖后使用CAD/CAM系統進(jìn)行圖像加工, 最后由CNC加工機完成模型。其中測量數據的精確度決定了模型質(zhì)量, 在逆向工程中起到關(guān)鍵作用。隨著(zhù)科技的發(fā)展, 機器視覺(jué)技術(shù)被用于逆向工程工件測量中, 即目前的快速輪廓視覺(jué)測量技術(shù), 該技術(shù)的建立基礎為三角法, 利用線(xiàn)結構光進(jìn)行工件表面的輪廓測量。在工件表面投射平面條紋結構光, 形成不同的條紋變形, 進(jìn)行工件表面輪廓變化分析。其中, CCD在進(jìn)行條紋圖像攝取時(shí), 經(jīng)過(guò)三次信號轉后才進(jìn)行保存, 即視頻信號—模擬信號—數字信號。同時(shí)將存儲信息輸出至監視器, 使用計算機處理系統進(jìn)行圖像處理, 最終得出工件模型圖。
2.2.4
計算機視覺(jué)技術(shù)在工件磨損程度測量中, 可知部分工業(yè)元件在經(jīng)歷環(huán)境因素和諸多操作因素的影響下, 經(jīng)常會(huì )出現不同程度磨損磨損狀況, 通常檢修工作的開(kāi)展必須針對性進(jìn)行檢測與評析, 才能確保元件利用能夠滿(mǎn)足工業(yè)持續利用的要求。但在實(shí)際情況中, 以高速切割機為例, 必須拆卸下刀具才能進(jìn)行檢測, 不但增加了檢測工作的難度, 更為檢測工作的開(kāi)展帶來(lái)了風(fēng)險。因此, 機械視覺(jué)技術(shù)有效應用在工件磨損測量中, 能夠省略刀具拆裝的步驟, 以此優(yōu)化了檢測流程, 同時(shí)也避免了元件二次傷害的可能性出現。
2.3 焊接機器人應用
機械視覺(jué)技術(shù)在機器人焊接中的利用, 既能夠通過(guò)完善的傳感設備, 對多個(gè)元件焊接提供穩定且精準的操作平臺, 同時(shí)更能夠避免傳統人工焊接潛在的危險系數, 為更加多元化的環(huán)境提供了焊接操作的可能性。另外, 在機械視覺(jué)技術(shù)的輔助下, 機器人焊接工作能夠介于焊接弧光飛濺的程度評判焊接質(zhì)量, 以此對焊接結構與性能進(jìn)行預測, 有效確保了機器人焊接工作開(kāi)展的質(zhì)量�，F階段此類(lèi)技術(shù)多應用于焊道控制、熔透控制與焊縫跟蹤中, 不但有效提升了機器人焊接工作的智能化與自動(dòng)化程度, 同時(shí)介于當前工業(yè)發(fā)展需求, 此類(lèi)技術(shù)在機器人中的應用更得到了大范圍的普及, 以便有效提升機器人系統操作的可靠性、可控性與職能性, 為相關(guān)企業(yè)提供更加扎實(shí)的市場(chǎng)競爭基礎。
3 結論
機械視覺(jué)技術(shù)的有效應用, 不但鞏固了機械數據采集與處理的效率, 為機械制造自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的落實(shí)提供了參數保障, 同時(shí)能夠為其他先進(jìn)科技產(chǎn)業(yè)提供保障, 以便后續新興科技的發(fā)展, 具備更加細化的評審標準與操作平臺。故而, 在論述機器視覺(jué)技術(shù)及其在機械制造自動(dòng)化中的應用期間, 必須清晰機械視覺(jué)技術(shù)的特點(diǎn)可優(yōu)勢, 才能確保機械制造產(chǎn)業(yè)工作開(kāi)展具備可持續保障。
參考文獻
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