自动化系统中的机器视觉技术应用_张宁.pdf

Application 创新应用186 电子技术 第 52 卷 第 5 期（总第 558 期）2023 年 5 月机器视觉的技术优势。在工业生产中，机器视觉技术的优越性表现在：（1）能够很大程度上减少发展的障碍，从而降低生产的难度，这是由于在开发视觉、运动系统时，不需要扩展到多个程序语言和环境；（2）这项技术突破物理水平的局限，允许在单一的应用中实现相对固定的回路间的传输，如此一来，数据的分享就可以变得简单迅速，而且其反馈也能够很及时，所以有很大的价值，可以帮助用户实现更精确的自动设计。除此之外，机器视觉技术还具有低噪声、运行速度快的特点。机器视觉的技术趋势。（1）开放标准变为统一。一种技术的成熟，需要在各个方面都得到实践的验证，同时，我国众多行业的发展也日益向开放性发展。因此，未来的机器视觉技术也会有很大的发展空间，但是还需要统一的标准，所以其发展也需要符合国际标准，从而促进技术的健康升级和深入发展。（2）产品发生替代。随着计算机技术和微电子技术的发展，嵌入式系统受到广泛的重视，所以其系统语言要比板卡式的更好，这既能满足市场对效率的需求，又便于维，而且运行稳定，因此受到广泛的欢迎。由此可以得出结论，未来的机器视觉技术将更加依赖PC技术，并向数据测量和控制技术一体化的方向发展。（3）方案一体化。技术标准的集成，可以促进技术的广泛应用，也可以促进技术的发展，同时还可以实现技术的应用，所以，未来的机器视觉技术将会朝着方案和标准的整0 引言自动化技术是机械系统实现自主作业，不需要人工操作的实时控制。计算机技术的深入应用，使自动化技术应运而生，将其应用到工业生产中，极大地缓解了人工操作带来的压力，降低了人工作业的失误率。与此同时，机械自动化技术还在不断深入研究，开始朝着多功能、智能化的方向发展。1 研究背景机器视觉的技术特点。机器视觉技术是一门涉及多个学科的技术，因此要深入了解机器视觉技术的概念和原理，人们就需要从人的视觉开始。人的眼睛是机器视觉的起源，机器视觉通过模仿人类的视觉感知，以此来达到与人类同样的识别能力，从而模仿人的视觉，并将其植入到机器和设备中，使其形成图像，同时能够不断地进行更新换代。特别值得一提的是，机器视觉不但可以模仿人的视力，还可以对“见”的对象进行更高层次的测量和定位，这在一定程度上已经远远地超出了人类的眼睛视觉。当前，计算机视觉技术能够实现其价值的关键是CCD相机，计算机视觉技术的作用就是提取信息，CCD相机就像是其眼睛，不仅可以提取图像信息，而且还能够监控多种不同的信息。CCD相机接收到的所有信息，都会被录入到电子信息软件中，再通过信息技术对其进行全面的探测。CCD相机为机器视觉的运作增添了更多的信息抽取能力，而资讯科技更是赋予其超强的判断力和数据分析能力。作者简介：张宁，河北汇正工程技术有限公司，工程师；研究方向：自动化技术。收稿日期：2022-08-12；修回日期：2023-05-12。摘要：阐述机器视觉的技术特点，机器视觉在机械制造自动化系统中的应用，包括精确测量、机器人自动焊接、器件检测，实现机器视觉技术的定位操作，对时间、环境的有效监控。关键词：机器视觉，自动化技术，器件检测，定位操作。中图分类号：TP391.41，TP273文章编号：1000-0755(2023)05-0186-02文献引用格式：张宁.自动化系统中的机器视觉技术应用J.电子技术,2023,52(05):186-187.自动化系统中的机器视觉技术应用张宁（河北汇正工程技术有限公司，河北 050033）Abstract This paper expounds the technical characteristics of machine vision,the application of machine vision in mechanical manufacturing automation system,including accurate measurement,robot automatic welding,device detection,positioning operation of machine vision technology,and effective monitoring of time and environment.Index Terms machine vision,automation technology,device detection,positioning operation.Application of Machine Vision Technology in Automation SystemZHANG Ning(Hebei Huizheng Engineering Technology Co.,Ltd.,Hebei 050033,China.)Application 创新应用电子技术 第 52 卷 第 5 期（总第 558 期）2023 年 5 月 187合方向发展。2 机器视觉在机械制造自动化系统中的应用 2.1 精确测量过去采用的人工计量方式，很容易受外界因素的干扰，不能保证其精度，从而使机器生产的效率不能得到保证。机器视觉技术可以保证测量精度，这在机械制造领域的应用是不容忽视的。机器视觉技术中的光学处理系统能够保证对物体的测量和精确的定位，通过对物体的检测以及显示镜的勾勒，实现对图像进行精确、全面的描述，从而获得更加真实、准确的数据，这与以前采用的人工操作方法比较，具有一定的实用价值。准确的数据和信息能够保证机械生产的平稳进行，准确地达到标准的要求。机器视觉技术能够精确地测量和控制误差，通过反复多次的测量，准确地获得实际的数据和信息。采用传统的人工方式进行模拟式的测量，很容易出现误差，采集到的数据和信息也不能保证准确度，而且会因为多种原因而产生误差。例如，对一个对象的仿真和测量，存在着复杂性和不确定性。利用机器视觉技术可以保证测量信息和数据的准确性，保证测量工作的高效和准确，并能合理、充分地利用计算机技术来建立相应的数学模型，并利用数学模型监督和管理工作，从而达到数字操作的目的。光学投影的测量方法有很多问题，这不仅会影响测量精度，而且对工作人员的要求也很高，而且还会增加投资。机器视觉技术可以有效地弥补传统的光学测量方法所存在的缺陷，以此使过程更加简单、更有意义、更有价值、从而获得更精确的信息和数据，进而提高检测的质量和效率，提高工作的准确性和便利性。在国外，激光机器视觉检测技术已得到广泛的应用，在电子制造、汽车制造、机械加工等诸多行业中得到广泛的应用。2.2 机器人自动焊接在国内很多工业领域，机器视觉技术在提高自动化焊接工作的效率和安全性等方面都起到至关重要的作用。作为机器视觉技术的核心，图像采集软件能够保证机械制造的自动化、提高生产效率和质量。在焊接过程中，利用计算机视觉技术可以对熔池形状进行检测，同时对熔透等进行控制，以此保证焊接工作的顺利、正常进行，为以后的生产奠定良好的基础。在我国的航天、汽车等行业中，机器视觉的应用是最多的，对机械的要求也越来越高，因此制定的标准和规则需要严格执行，稍有差池，就会导致产品质量达不到标准。机器视觉技术是一项不容忽视的技术，该技术能保证机器人逐步取代人工焊接，提高焊接质量。采用机器人进行焊接，既能降低安全风险，又能保证员工的人身和生产的安全，又能弥补人工作业中的缺陷。例如，在一些极端的情况下，人工不能完成的工作，可以用机器视觉来获取三维数据，有效地将数据和信息进行有效的集成，从而支持机械制造业的生产。2.3 器件检测机器视觉技术可以帮助定位工作，通过CCD相机采集到的影像，可以有效地对工作时间、环境等进行有效的监控，并充分发挥设备的强大探测能力，对各个零件的位置进行精确的定位。例如，采用高像素CCD照相机，可以将定位距离限制在0.1mm以内，从而使其辅助功能在机械加工中能很好地实现。零件的检验是非常重要的，准确的检验可以保证加工过程的准确性和严密性，同时保证设备的正常运转。当前，在机械加工的自动化中，存在着重数量轻质量的现象，一些零件质量不能保证的问题。不合格的零件会导致整个加工过程中的机械产品质量下降，从而影响到机械加工的自动化。若采用人工检查，将会产生大量的误差，从而降低工作效率，而将机器视觉技术运用到检测中，可以使其具有如下优点：（1）提高工作的效率与质量，提高产品检查的精确性；（2）以人力为导向，完成人力所不能做的工作；（3）深入细致地发现内部问题，寻找解决方案，提高生产安全；第四，在检验过程中，建立数学模型，方便生产。机器视觉技术能解决很多方面的问题，例如，汽车工业利用计算机视觉技术，可以从传统的生产模式中解脱出来，节约资金、物力和人力，提高生产效率。机器视觉技术能够获得更加精确的数据和信息，从而使检验的准确性和质量得到极大的提升。3 结语在机械加工过程中，运用先进的机器视觉技术，可以提高机械加工的自动化程度，同时提高加工精度。在此基础上，将机器视觉技术应用于检测、测量、工件定位、焊接自动化等方面，并加强机器视觉技术的创新和优化，促进高质量应用。参考文献1 张萍,朱政红.机器视觉技术及其在机械制造自动化中的应用J.合肥工业大学学报(自然科学版),2007(10):1292-1295.2 宋清龙.探究机器视觉技术在机械制造自动化中的应用J.设备管理与维修,2021(18):123-124.3 邓荣琦,朱翠霞.机器视觉技术在机械制造及其自动化中的应用J.电子技术与软件工程,2021(18):108-109.4 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):68-69.5 孙郑芬,吴韶波.机器视觉技术在工业智能化生产中的应用J.物联网技术,2020,10(08):103-105+108.