机器视觉技术及其在机械制造自动化中的应用

机器视觉技术及其在机械制造自动化中的应用

胡良金,宋卫国,易辉

身份证号码：330321197512100950  身份证号码：430305196608211531  身份证号码：430624197706082235

摘要：我国的经济发展进入新常态，各个产业都开始进入现代化转型阶段，整体的科学技术水平有了显著的提升，机械设计制造中的自动化发展得到了深入研究。机械设计制造产业在自动化技术的支持下，不仅功能模块更加多元化，其中更是兼顾了绿色环保要素，使得机械产业走向了可持续发展道路。本文通过对机器视觉技术的应用发展进行分析，希望将其与机械制造自动化相融合，提升机械制造的总体效率。

关键词：机械制造；自动化；机器视觉技术；模式识别

前言：国内的机械设计制造业在经济的带动下，进行了融合型发展，并结合自动化技术实现了彻底解放劳动力的目标，整体机械水平更进一步。自动化技术虽然起步较晚，但是其发展速度却十分惊人，在现今已经成为了全球自动化技术的领军人物，将机器视觉技术进行应用发展，提升国内的机械自动化水平，为其未来发展摸清方向，保障我国的机械制造自动化高质量发展。

1 机器视觉技术与机械制造自动化技术

1.1 机器视觉技术

机器视觉技术是一项模拟人体视觉功能，对物质进行观察、分析、处理、理解、应用的全面技术，设计到诸多领域的学科知识，是一项较为成熟的技术功能。机器视觉技术能够快速甄别事物信息，通过计算机科学技术进行图像文字的识别与处理，最终进行实际的检测、测量与控制。机器视觉技术与人工检测技术相比，对于事物内部的结构信息能够更加快速准确的识别，同时减少人为主观因素的干扰，避免了大量检测误差，提高机械制造的生产率与分级精度。机器视觉技术快速获取信息、处理信息、反馈信息的能力时通过智能网络得到实现的在现代化机械生产过程中，能够广泛用于监测生产过程、进行质量检验等工作，并且与人工技术相比，可以深入危险工作环境，代替人工视觉难以满足的工作。在大批量工业生产过程中，用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高，用机器视觉检测方法可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。而且机器视觉易于实现信息集成，是实现计算机集成制造的基础技术。

1.2 机械制造自动化技术

机械制造自动化技术主要指的是在制造期间，制造企业利用自动化技术来保障机械设备在加工期间能够进行长时间连续的加工作业，并保障生产的效率和质量都有所提升，缩短产品生产的周期，促进产品的更新换代，提高企业的经济增收。在当前我国机械制造领域中应用自动化技术是给制造行业带来了今后的发展方向，利用该技术可以保障机械制造加工在生产中获取更大的经济效益，并以提高产品质量和效率为主，让企业在市场竞争中占据有利地位，实现可持续发展。机械自动化技术所涉及到的学科极为广泛，主要包含作用、程序、传感、制定、控制等五大方面的技术。作用单元的功能是对系统进行定位；程序单元是决定制造系统应该做那个阶段的工作，并以怎样的方式进行开展；传感单元是对机械制造系统运行过程中的性能进行检测；制定单元是针对传感单元中的相关技术信息进行分析处理，并获得结果，然后给出指令，并将指令发出。控制单元是调节各个单元的作用的总体单元。在对机械自动化技术的理解上，一般情况下就可以认为自动化就是在不借助人力的辅助，使得机械能够自动的进行运行。运用机械自动化到机械制造中，是目前现代化企业都会采用的一种模式，这种方式能够大量的节约机械制造业的人工支出成本，提高生产的效率，也能够有效的降低在生产过程中出现的各种错误。

2、机器视觉技术在机械制造中的优势

2.1 提升机械制造效率

在传统的机械制造中，机器视觉技术能够利用现代化技术能力起到增加产能，解放劳动力的效果，存在极大的上升空间，实现减少人工作业的目标。当自动化技术与机器视觉技术融入，从根本上减轻了人工负担，实现了全面、彻底的解放劳动力的目标，不管是一线生产人员还是管理人员，都不需要全程投入到作业中，只需要针对性的掌握关键节点即可，进而无形中减少了人工问题风险，生产效率显著提升。其次，通过智能视觉监测，能优化机械设计制造流程，进而使得整个生产线更加科学合理，得到有效的监督管理。以往的机械设计制造在生产过程中选择人工控制，进而工序问题时有发生，机器视觉技术融入其中后，机械操作过程更加规范，完全按照建立的模型进行生产作业。

2.2 建设机械制造系统

在当前阶段，我国的机械设备和服务需求越来越大，进而机械设计制造的系统结构组成也趋于复杂化，面对众多的功能、主程序、子程序，使用人工进行显然无法完成，或者说可以完成但是会花费更高的成本人力。而加强使用机器视觉技术，与自动化技术相结合，就能够极大程度缓解此问题，也凸显出了智能系统的便捷特点。不同的功能板块和系统组成，在机器视觉技术的应用下，不仅能做到有序、合理的划分，也能保障不同要素之间的联动性，既不过于敏感，也不过于缓慢

。

2.3 增加机械制造环保性

机械制造中融入机器视觉技术，将自动化技术优势进行了放大，也将自动化技术进行了更深层次的转型。机械制造中的环保有两层含义：一是技术绿色环保，二是生产方式节能环保。在当前的生态环境中，所有的科学技术都要具备环保效益，进而才能在生产生活中投入使用，对于机器视觉技术来说也是如此。机器视觉技术增加了机械制造的绿色环保性，对设计、制造中的污染节点进行了全面控制，以技术带动品质，进而扩大机械产业的绿色环保要素。当设计制造的技术得到更新，那么自然整体能耗就会降低，实现了节能降耗的目标，经济效益得到提升。

3 机器视觉技术在机械制造自动化的应用

随着对机械自动化的研究不断深入，同时人们对于批量生产的产品在质量与要求上越来越高，使得很多的机械制造产品在更新与换代之间的过程越来越短，这就导致在生产的过程中产品的制造工艺也逐渐复杂起来，在一定程度上也给传统的机械制造业提出了调整。从批量生产的方式进行分析，机械制造柔性与生产率之间是相互矛盾的，也就是说，能够批量进行生产的基本在性质上都是比较简单、产品结构单一的；而机器视觉的引入能够满足更多恶劣、危险的工作环境，代替人工视觉进行柔性质量控制。机器视觉技术发展前景非常广阔，其本身就具有极强的效率性、系统性、环保性，在实际应用中也有多种选择。通过与机械制造自动化的融合，让产业的未来发展产生更多的经济效益，顺应时代社会的变化从智能化入手，实现智能视觉操作的检测技术，推升机械产业可持续性发展，兼顾经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]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.

[2]戚航.机器视觉技术及其在机械制造自动化中的实践探索[J].河北农机,2021(08):118-119.

[3]孙京伟,聂鑫.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,2021(11):126-127.