自动化设备中关于机器视觉技术的实践和应用

自动化设备中关于机器视觉技术的实践和应用

郝建辉

深圳市南科佳安机器人科技有限公司      广东  深圳   518000

摘要：在科学技术持续发展的现代社会中，先进的科技产品改变了传统的生产模式，使生产更加自动化。进而在最大限度利用资源能耗的基础上，保障生产质量、提高生产效率和水平。其中，机器视觉技术的应用尤为重要，通过对现代电子产品的生产需求展开分析，探究自动化设备中关于机器视觉技术的实践与路径，以促使机器视觉技术的有效应用，进一步提高自动化设备的生产水平，推动自动化设备的智能化发展。

关键词：自动化设备；机器视觉技术；实践与应用

前言

机器视觉是指利用现代科学技术来展开判断与测量，实现机器视觉技术的有效应用，可以改善传统人眼测量当中的诸多不足，通过将其运用到3C电子行业相关的自动化设备中，可以提高自动化设备的智能化水平，使其能够带给3C电子行业更高的经济效益，推动3C电子行业发展的同时，扩大社会效益。因此，必须对机器视觉技术加以高度重视，并围绕机器视觉技术展开充分分析，探究机器视觉技术在自动化设备中的实践与应用。

1机器视觉技术概念及其意义

    机器视觉技术是指采用计算机模拟人类视觉的科学技术，称之为机器视觉技术。在实际应用的过程当中，利用现代科学技术来代替传统人眼来认识世界，并展开判断和测量，所获取的图像信息根据颜色、亮度、像素、分布、面积和比例等相关信息，从中抓取目标特征并进行比较分析，根据分析结果来引导自动化设备运行，是当前3c电子行业自动化设备当中主要采用的核心技术。

在我国的社会发展当中，随着计算机与信息化的飞速提升，使得机器视觉技术得到了前所未有的发展。不仅拓宽了应用领域，更提高了应用效果，并且能够有效应用到3C电子行业，实现了自动化设备中对电路板的检验、IC字符的识别、自动装配、完整度检查等方面。相比于没有使用机器视觉的设备，具有比较强的现场性、智能性、可重复性和快速性等，可依赖于这些特点来提高IC电子行业自动化生产效率，保障其质量的同时，降低其能源损耗，使其能够具有较强的经济效益和社会效益，有利于推动3C电子行业的迅猛发展。

2自动化设备中关于机器视觉技术的实践和应用

2.1在产品特征检验中的应用

机器视觉技术在自动化设备中的应用主要依赖于机器视觉的硬件系统和专用软件，整个机器视觉处理系统是由专用的处理图像软件、装有图像采集卡的计算机、CCD图像传感器、光学镜头、光源部分等共同组成，在实际的应用过程中，由CCD图像传感器来采集图像信息，根据所采集的图像信息形成电信号，经过传输后最终提供给计算机进行统一计算、处理，并根据处理的结果信息对自动化设备提供数据引导自动化设备运行。同时，通过将数学计算应用到自动化设备当中，对产品特征展开检验，能够在原有的基础上提高生产效率，实现高效、准确且快速的完成产品质量检查，保障产品品质[1]。在这当中，需要根据3C产品生产特征的差异选择不同的检测方法，以保障机器视觉技术能够在产品特征检验当中发挥其有效作用。首先，需要对产品的外在结构特征进行检查，利用机器视觉技术检查3C产品生产线上是否存在结构缺失、零部件检测等相关情况。在应用时需要根据合格的产品结构特点来制作模板，以模板为依据，再利用机器视觉技术检查产品结构的过程当中与数据库中的标准结构进行对比，分析是否在产品结构以及外形形状上存有缺陷。其次，针对产品表面外观品质特征进行检查，3C电子产品具有较强的精细度，其外观品质会影响到3C电子产品的最终成品质量。因此需要利用机器视觉技术来对此加以检查，并根据检查结果对所检测的电子产品进行分析比较，科学判断产品品质的同时对其进行分级。最后，对产品空间特征进行检查，通过利用机器视觉技术对产品尺寸进行分析，围绕圆度、方向、位置、形状等特征来检查产品的空间尺寸，并结合设定数据进行比对、分析、判断产品是否具有正确形状或者形状是否符合标准要求范围之内[2]。

2.2在自动检测仪中的应用

通过在3C电子生产过程中检测机中应用机器视觉技术，能够快速检测出3c电子产品生产时的不良现象，以保障其后续生产的质量，消除生产环节当中所存在的质量隐患。在3C电子产品生产的过程当中，很容易发生精密零件、微型零件的生产加工不良现象，比如零部件当中存有孔内堵塞现象、细微特征加工不良等等、这些细小特征不便使用人工肉眼检验，同时产量巨大，无法逐一进行人工检测。为了解决这一情况，通过采用具有机器视觉技术的自动检测仪来对3C电子生产产品进行检测，检测工件或者产品是否存在缺陷。在自动检测机当中，主要由处理器、显示器、视觉光源、工业相机等构成自动检测系统，将自动检测系统检测到工件或产品进入时，即刻开始图像采集，经过对采集图像的对比和计算，检测工件孔位是否存在漏加工或者加工不良的现象，当有不良现象时，即可通过发声或者闪灯来进行预警，并挑出不良的工件或产品。通过应用机器视觉技术提高自动检测的检测效果，保证生产质量的同时提高生产水平，使其能够获得较好的经济效益和社会效益，推动电子行业的发展[3]。

2.3零件测量中的应用

    差之毫米，谬以千里，某些零件、产品生产过程中对工件有着较高的精度要求，通过在机械零件测量当中应用机器视觉技术可以提高工件测量的精准性、可靠性，从而保障工件符合生产要求，将误差控制在最小的范围之内。在实际的应用过程当中，主要依靠光学系统与现代化图像处理技术的结合，通过光学系统产生平行光照射零件，在零件背面利用CCD摄像设备来获取图像信息，从而获取到高精度的轮廓反馈信息，配合显微光学镜等相关设备对等待测量的机械零件边缘进行测量，真实获取机械零件的实际轮廓情况。如果在测量的过程当中发现工件某些特征尺寸超出预定范围，可通过异常尺寸标识来提示操作人员质量异常。通常情况下，工件的公差是否合格可以直接影响后续整个产品的安装，决定整个产品的质量，而机器视觉技术的应用可以代替传统人眼检测，保障工件关键尺寸符合图纸和生产要求，保证其误差能够控制在允许的范围内，从而保证整个生产流程的稳定性[4]。

2.4在工件定位中的运用

    确定工件定位对3C电子产品生产有着极为重要的积极作用，只有精确进行工作的定位，才能保证自动化生产质量符合相关标准要求。因此，需要对工件定位加以高度重视。通过应用机器视觉技术辅助工件定位，结合实际的定位特征数量和设备内部结构确定CCD摄像机的安装数量，并基于3c电子自动化生产的工件定位精度要求安装CCD摄像机，从中提高工件定位的精准度，使其能够将定位误差控制在最小的范围之内。并且，在实时监控生产环境的同时，对零部件的定位进行实时跟踪，使其能够有效识别工件类型，对其加以准确定位，提高工件分拣操作效率，也能更好的保证工件的生产效率[5]。

总结：总而言之，通过基于3C电子产品中的自动化设备展开分析，探究机器视觉技术的应用路径，以促使机器视觉技术能够在3C电子生产当中发挥最大化的作用，实现3C电子行业的迅猛发展。与其他技术相比，机器视觉技术具有较高的智能性、快速性和准确性，能够满足3C电子产品自动化生产过程当中的各项需求，保障生产质量的同时也能提高生产效率，并扩大其经济效益与社会效益，实现3C电子行业的稳健发展。

参考文献：

[1]王志国. 基于机器视觉的电气自动化智能检测技术研究[J]. 冶金与材料,2023,43(06):11-13.

[2]王晏羽,常赫楠,高培哲,王昱洁. 机械制造自动化中机器视觉技术的应用[J]. 信息记录材料,2022,23(05):104-106.

[3]张鹏远. 机械制造自动化中关于机器视觉技术的实践应用[J]. 流体测量与控制,2022,3(02):1-4.

[4]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.

[5]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.