摘要：當(dāng)前機械制造業(yè)已經(jīng)進入了智能化時代，將介入視覺技術(shù)引入機械制造業(yè)，能夠顯著提升制造精細化程度與科技化水平，應(yīng)當(dāng)強化這一方面的研究，并加大運用推廣力度。

關(guān)鍵詞：機械制造；自動化；機器視覺技術(shù)

傳統(tǒng)機械制造技術(shù)升級需要強化視覺技術(shù)與成像技術(shù)的融合，突破人工操作無法實現(xiàn)的難點，從而提高機械制造自動化水平，本文主要針對這一方面進行簡要分析。

一、 機器視覺技術(shù)簡析

機器視覺技術(shù)在國外發(fā)展較為成熟，在國內(nèi)起步較晚，機械視覺技術(shù)本質(zhì)上屬于智能監(jiān)控，核心技術(shù)主要分為三塊，第一塊是對物像信息的采集，第二塊是對物像進行分析與測算，第三塊是對機器實施智能監(jiān)控。機器視覺技術(shù)運用主要得益于CCD攝像技術(shù)的廣泛運用，對采集的圖像開展分析處理，形成智能化報告，能夠有效提升機械制造質(zhì)量和效率。

二、 機器視覺技術(shù)運用于機械制造自動化的路徑

（一） 運用于工件生產(chǎn)檢測環(huán)節(jié)

在工件檢測環(huán)節(jié)，以往都是采取人員操作或是純?nèi)斯z測的方式，不僅效率低下，而且容易出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)不一、摻雜次品的現(xiàn)象，從而影響到機械制造的精密度。將機器視覺技術(shù)運用于工件檢測工作中，既可以有效防止人工檢測造成的標(biāo)準(zhǔn)不一問題，提高質(zhì)量控制效果，同時也不需要考慮工作時間等方面因素，保證檢測活動持續(xù)、標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前國內(nèi)在汽車制造業(yè)上運用較多，在圖像采集基礎(chǔ)上運用數(shù)據(jù)模型開展分析識別、精準(zhǔn)定位，7秒之內(nèi)完成車身掃描體檢，檢測精準(zhǔn)度明顯提升，檢測效率也大為提高。

（二） 運用于零件精密測量環(huán)節(jié)

將機器視覺技術(shù)運用于零件精密測量，一個顯著的優(yōu)勢是增強了測量的準(zhǔn)確性和精準(zhǔn)度，構(gòu)成監(jiān)測體系的包括計算機數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)、CCD攝像裝置以及光學(xué)元件，三個部分之間配套開展工作，對零件進行精密測量。主要實施步驟是借助于光學(xué)元件對零件開展照射和成像，運用纖維光學(xué)鏡進行圖像放大處理，對放大后的圖像進行CCD技術(shù)掃描，將數(shù)據(jù)錄入電腦系統(tǒng)。在計算機分析與處理中，對零件的邊緣進行精準(zhǔn)顯示，一般為了獲取更加精準(zhǔn)位移量，還可以對零件位移開展測量，主要對兩者之間的數(shù)據(jù)差進行測算。通常情況下零件兩條邊緣輪廓如果不在同一成像之中就表明尺寸具有誤差，反之則可以根據(jù)位移確定零件的具體尺寸。這一技術(shù)一般運用于較小的精密零部件檢測。

（三） 運用于工件預(yù)調(diào)測量環(huán)節(jié)

傳統(tǒng)的預(yù)測調(diào)節(jié)儀器方式容易出現(xiàn)精準(zhǔn)度等方面的問題，將機器視覺技術(shù)與其有效結(jié)合起來，能夠進一步提高測量儀器測量的精準(zhǔn)度，按照這一理念可以設(shè)計和研制出新型預(yù)調(diào)測量儀器。傳統(tǒng)儀器和方法進行預(yù)調(diào)測量時，數(shù)據(jù)以光柵數(shù)顯示表顯示，實際效率比較低下，將機器視覺技術(shù)融合進去，可以對光柵數(shù)顯示表進行提升，既可以簡化操作過程，也可以實現(xiàn)工作效率和質(zhì)量的提升。

（四） 運用于逆向工程測量環(huán)節(jié)

逆向工程屬于當(dāng)前機械制造業(yè)常見的路徑，可以大大縮短自主研制的周期，實現(xiàn)制造技術(shù)的越級提升。影響機械制造業(yè)逆向工程的一個重要因素就是測量的精準(zhǔn)度，測量精準(zhǔn)程度越高，逆向研制與生產(chǎn)過程中的精密程度也就越高。將機器視覺技術(shù)運用于機械制造逆向工程的測量環(huán)節(jié)，主要運用三角法原理。首先要運用機器視覺技術(shù)對工件輪廓實施精密測量，主要采取結(jié)構(gòu)光進行照射，根據(jù)條紋反射形成的改變，對工件表面變化開展數(shù)據(jù)分析研究。在使用CDD技術(shù)采集圖像信息時，要將視頻信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，在計算機中進行分析處理，然后傳送到圖像成型系統(tǒng)之中，最后塑造出工件的模型。

（五） 運用于磨損程度測量環(huán)節(jié)

對工件磨損度進行測量，也可以嘗試運用機器視覺技術(shù)，國內(nèi)外多家研究機構(gòu)針對這一技術(shù)的運用開展了研究，根據(jù)工件磨損后的亮度檢測分析其損耗程度，在部分領(lǐng)域也得到了小范圍試用，結(jié)合工件和不同零部件組合使用的精密度要求，對工件亮度進行檢測和分析，運用數(shù)據(jù)模型推算出工件磨損程度，對照運行要求計算出使用壽命，這一項技術(shù)的研究與探索，具有積極的意義。

三、 國內(nèi)機械制造業(yè)機器視覺技術(shù)運用的思考

國內(nèi)機械制造業(yè)智能化發(fā)展程度較快，但是起步晚、技術(shù)底子薄等問題，在一定程度上制約了制造業(yè)自動化發(fā)展的速度與質(zhì)量，在機器視覺技術(shù)運用方面才剛剛起步，雖然取得了一定的進展，但是大面積推廣運用還有一個過程，對此應(yīng)當(dāng)強化三個方面的工作。

（一） 充分吸收國外先進技術(shù)

歐美、日本等地在機械制造自動化生產(chǎn)中運用機器視覺技術(shù)較為先進，國內(nèi)規(guī)模較大的制造業(yè)企業(yè)可以采取技術(shù)引進、設(shè)備購置等方式，引進一批相對于國內(nèi)較為先進的設(shè)備與技術(shù)，加快機械制造自動化程度提升，讓機器視覺技術(shù)在其中發(fā)揮更為廣泛和深入的作用。

（二） 加大政策技術(shù)扶持力度

機器視覺技術(shù)在機械制造自動化方面具有重要的作用，也代表了今后的方向與趨勢，國家和省市應(yīng)當(dāng)在專項資金扶持、專利申報獎勵、項目建設(shè)補助等方面，出臺較有針對性的政策，對這一方面的技術(shù)研發(fā)和行業(yè)發(fā)展進行推動，不斷提升科技在生產(chǎn)力中的貢獻份額。

（三） 發(fā)揮行業(yè)抱團研發(fā)作用

對于機械制造行業(yè)而言，企業(yè)之間要嘗試抱團研發(fā)，借鑒國內(nèi)汽車自動變速箱合作研究的方式，集中人力與資金進行技術(shù)攻關(guān)，避免各自為政浪費資源，依靠行業(yè)企業(yè)抱團的力量提升科技研發(fā)水平和運用力度。

綜上所述，將機器視覺技術(shù)運用于機械制造自動化行業(yè)，具有較好的前景和重要的價值，當(dāng)前應(yīng)當(dāng)加快這一方面的科技研發(fā)，并積極推廣到實踐運用中，進一步提升機械制造自動化和智能化程度。

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[3]張建中，何永義，李軍.機器人裝配視覺定位應(yīng)用研究[J].機電工程，2011（08）.

作者簡介：

朱梓清，江蘇省常州市，常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院。