基于機器視覺的機械加工零件表面紋理缺陷檢測方法

在當今高度競爭的工業(yè)生產(chǎn)過程中, 機械零件表面檢測技術作為一種產(chǎn)品質(zhì)量控制的重要手段, 被廣泛地用于工業(yè)過程的質(zhì)量控制。

而在機械加工自動化行業(yè), 由于加工過程的刀具行程的變化、材料的本身特性、振動、刀具的損傷以及拋光處理不恰當?shù)? 都會在機械加工零件表面形成凹痕、擦傷、外觀變形、方向不正、不理想的反光特性等等缺陷。

解決機械加工零件表面紋理缺陷的重要性

機械加工零件過程中，對表面紋理缺陷進行檢測非常關鍵，直接決定了零件的加工質(zhì)量，對于零件的使用性能也有非常重要的影響。 一個好的機器內(nèi)部都是由各種零件構造組成的，如果機器不過關首先從零件上找問題，會影響機器的正常運轉(zhuǎn)，還有可能造成不可計算的后果。 在機械零件加工的過程中， 會受到材料影響， 比如說零件加工的大小差距、切割不完整、加工程序復雜等因素，這些問題都會對零件的加工有著直接的影響。常見的零件缺陷有尺寸不合適、方向不對等等，這些問題要僅通過傳統(tǒng)的檢測系統(tǒng)來進行檢測對很難會讓我們發(fā)現(xiàn)一些細小的技術問題，這對零件加工技術有著很大的影響。 所以，在實際的機械加工零件過程中，加工單位會采用必要的表面紋理缺陷檢測方法，對零件的質(zhì)量進行檢測，并及時調(diào)整機械加工零件生產(chǎn)精度，從而保證零件加工更有效果。

機械加工零件表面紋理缺陷的產(chǎn)生原因分析

當前，想要對機械加工零件表面紋理缺陷進行檢測和處理，就一定要注意對零件紋理缺陷原因進行分析，從原因和處理因素做起，完成對機械加工的有效控制。（1）機械加工零件產(chǎn)生表面紋理缺陷會受到機械加工程序的影響，機械加工程序具體是指機械加工零件的工藝流程，其中包括切割、拋光、鍛造等，而不同的工藝流程作用到零件加工制品中，會對機械加工零件表面造成一定的影響。 如拋光工藝處理過程中，就容易對機械加工零件表面造成一定的影響，從而導致機械加工零件表面出現(xiàn)紋理缺陷問題。另外，在零件加工工藝處理過程中，如果零件加工工藝數(shù)控參數(shù)設計不合理，也會造成表面紋理缺陷問題。（2）機械加工零件產(chǎn)生表面紋理缺陷問題也會受到機械其他因素影響。環(huán)境因素影響：在機械加工零件過程中，加工溫度、加工濕度以及加工風力等環(huán)境因素，都會影響到加工工藝正常開展，所以在實際的加工工藝實施過程中，應該注重對機械加工零件的環(huán)境進行控制。人為因素影響：機械加工零件需要加工人員進行操作，加工人員實際加工操作過程中，數(shù)控車床加工參數(shù)設計不合理，加工要點掌控不到位，都將影響到機械加工實施，也在一定程度上影響到機械加工的合理進行。機械加工精度因素：機械加工零件表面紋理缺陷是比較細微的加工問題，所以在實際的加工過程中，加工人員肉眼很難觀測到表面紋理缺陷，從而導致有缺陷的工藝產(chǎn)品流入下一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)。（3）造成機械加工零件表面紋理缺陷問題的影響因素比較多，所以在實際的加工過程中，應該合理地利用零件表面紋理缺陷檢測方法，完成機械加工檢測，從而保證加工檢測更加合理。

機械加工零件表面紋理缺陷檢測方法

機器視覺是一種利用計算機來分析圖像的一種方法，采用的是將CCD相機拍攝到的目標圖像實時轉(zhuǎn)換成圖像信號，然后將圖像信號輸入進嵌入式視覺圖像處理系統(tǒng)。 根據(jù)圖像飽和度、像素分布、目標圖像邊沿、亮度等信息轉(zhuǎn)換成計算機識別的數(shù)字信號，利用先進的算法對圖像進行特征識別，將特征識別出來的結果進行評價，輸出最終的缺陷結果，包括尺寸、角度、個數(shù)、合格與不合格、有無等，實現(xiàn)自動識別功能。 機器視覺檢測系統(tǒng)包括CCD 相機組件、傳輸帶、視覺光源、工業(yè)采集卡、工業(yè)計算機等，如圖所示。

為提高機器零件的合格標準，通常在零件的檢測過程中都要按照以下的順序進行，即首先進行試樣選取，在選擇部位以及檢驗面時，充分考慮樣品的特點以及加工工藝，且選取還需有代表性以及適宜檢測的尺寸大小。 其次，用相關檢測裝置把樣品表面的紋理檢測出來，然后把檢測出來的數(shù)據(jù)信息輸入到電腦檢測系統(tǒng)庫里，在通過計算機系統(tǒng)分析后的數(shù)據(jù)利用傅里葉變換處理成頻譜圖像。 對于濾波后的圖像，背景紋理圖像被抑制，那么缺陷紋理圖像則增強，這樣，就可以采用簡單的分割方法進行圖像分割，從而將背景紋理與缺陷紋理區(qū)分開來。 本文主要研究機械加工零件表面缺陷檢測方法，并在文章中對檢測方法進行了介紹，同時也闡述了機械加工零件表面缺陷檢測方法的具體應用，希望能夠?qū)C械加工零件表面缺陷檢測方法優(yōu)化有所幫助。

審核編輯：郭婷