Page 39 - 结构装备施工技术分析与研究

» 第二章 机械制造自动化

（4）应用于逆向工程的测量
逆向工程是结合 3D 测量仪测量一系列模型、样品、工件等，取得轮廓坐标值，
建构曲面且实现编辑和文件形式的转换，且基于策略数据构建三维坐标图，再结合加
工得到要求的模具，也能够结合迅速成型机生产样品模型。最终模型的质量保障在于
准确的三维测量数据。以 CCD 光电技术和三角法能够迅速测量轮廓视觉，而物象表

面轮廓构造的测量介质是线结构光。激光可穿越振幅光栅系统，要么结合干涉仪形成
干涉条纹，然后转换测量目标为平面条纹构造进行投射，再结合条纹变形法生成改变
值（物体表面深度和曲率）CCD 摄像系统提取条纹图像之后能够对物体表面构造改

变进行分析。结合机器视觉系统可以把取得的图像自由地转换为数字信号、模拟信号、
视频信号，且结合模拟信号数值予以像素化处理，让图像可以向三维模型或轮廓图像
转换。如此的数字化处理方法可以通过很多像素的形式呈现计算机最后得到的图像数
据，各个像素具备特定坐标，且对应物体上的一系列点，结合灰度值表征像素。

3. 机器视觉技术在机械制造工件定位中的应用
机器视觉技术的应用可以精确地定位处理被加工零件，仅仅要求安装摄像机就能
够在自动化设备上自动定位被加工零件，以及还能够自动卸料，切实使无人化操作实

现，大幅提升机械制造的自动化水平。一般而言，定位精确受到摄像机像素以及数量、
定位时间的影响，应全面兼顾成本和定位需要应用适宜数量的摄像机，这样不但能够
实现工作目标，而且节省了成本支出。例如，确定定位时间为 2s，应用的摄像机像素
为 100 万，平面工作台面积是 300×300 的条件下，使用 1 个摄像机能够达到 0.1mm
的定位精度，而使用两个摄像机能够达到 0.05mm 的定位精度，以及使用 3 个摄像机

能够达到 0.02mm 的定位精度。总之，有关工作者只要根据实际需要对定位精度进行
确认即可。
4. 机器视觉技术在机械制造机器人自动焊接中的应用

在很多领域，机器视觉技术都具备非常关键的应用作用，其可以提升自动焊接效
率，也可以确保焊接的安全系数的增加，焊接机器人可开展可视化分析工作，并且感
知焊接过程以及明确焊接位置等。对于机器视觉技术在机器人自动焊接中的应用而言，
其重点是结合图像采集软件进行工作。机器视觉技术的应用可以提高机械制造的自动

化水平，以及在进行焊接时，可以通过该技术检测熔池形状和控制熔透等，这都有利
于顺利地开展焊接工作，且奠定之后生产工作的良好基础。在目前，我国应用的机器
视觉技术重点体现在汽车、航天等领域，这一系列领域对机械制造的标准和要求比较
高，要求各个环节都严格根据标准进行，即使面临较小的失误，也会造成最后结果状

态的不标准。而在焊接中机器视觉技术具备非常重要的作用和无可替代的价值，可以
用机器人焊接取代传统的人工焊接，并且提升机器人焊接的精度和安全性，以及完善

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