零件精度檢測技巧實踐

劉志杰

摘要：汽車是由無數的精巧零件組成的，所以零件的質量會直接影響到汽車的質量，進而要想保證汽車的質量，首先就要保證零件的質量。而決定零件質量的最主要的因素之一的就是零件的精度。本文就主要對零件精度的檢測技術進行了介紹，首先介紹了計算機視覺和圖像處理技術，汽車零件的計算機視覺檢測技術進行了介紹，基于CAD的計算機視覺檢測技術進行了介紹，基于CAD的計算機視覺檢測技術存在的問題進行了介紹，優化基于CAD的計算機視覺檢測技術的措施進行了介紹，最后對計算機視覺檢測技術展望進行了介紹并進行了總結。

Abstract： The car is composed of countless delicate parts， so the quality of the parts will directly affect the quality of the car， and in order to ensure the quality of the car， we must first ensure the quality of the parts. And one of the most important factors to determine the quality of parts is the precision of the parts. This article is mainly on the accuracy of parts detection technology are introduced， firstly the paper introduces the technology of computer vision and image processing， auto parts of computer vision detection technology are introduced， the computer vision detection technology based on CAD are introduced， the problems existing in the computer vision detection technology based on CAD are introduced， the optimization measures of computer vision detection technology based on CAD are introduced， finally， the computer vision detection technology are introduced and summarized.

關鍵詞：汽車零件;精度檢測;檢測技術

Key words： auto parts;precision detection;detection technology

中圖分類號：TH161.12 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-957X（2021）07-0119-02

0 ?引言

時代在不斷變化，人類文明在不斷進步，我國已經由蒸汽時代進入了現在的信息時代。在信息時代，我國有先進的科學技術，也有龐大的經濟實力，進而人們就對生活水平提出了更高的要求，汽車就是這個時代下的產物。汽車不僅可以成為人們的代步工具，還可以為人們運送貨物等等。隨著汽車應用的越來越廣泛，其安全性就越來越得到重視，因為汽車已經成為人們的代步工具，一旦汽車質量出現問題，就會直接威脅到人們的生命安全和財產安全。而要想保證汽車的質量，最重要的就是要保證汽車零件的質量，因為汽車是由無數的精巧零件安裝組成的。而決定零件質量的最主要的因素之一的就是零件的精度。加工精度主要用于生產產品程度，加工精度與加工誤差都是評價加工表面幾何參數的術語。但任何加工方法所得到的實際參數都不會絕對準確，從零件的功能看，只要加工誤差在零件圖要求的公差范圍內，就認為保證了加工精度。機械加工精度是指零件加工后的實際幾何參數（尺寸、形狀和位置）與理想幾何參數相符合的程度。它們之間的差異稱為加工誤差。加工誤差的大小反映了加工精度的高低。誤差越大加工精度越低，誤差越小加工精度越高。為了保證零件的精度，就要保證對零件檢測的質量。所以為了提高對零件檢測的質量，很多企業就將計算機視覺和圖像處理技術融入到了零件檢測中，也就是基于CAD的計算機視覺檢測技術，本篇論文就主要對基于CAD的計算機視覺檢測技術進行了介紹。

1 ?計算機視覺和圖像處理技術

1.1 計算機視覺技術

計算機視覺技術是機器學習的一個分支，是近幾年才逐漸受到人們關注的技術，但是其在實際應用中展現了獨有的優勢，所以其逐漸成為了人們目前應用最廣的技術之一。計算機視覺技術就是指利用各種傳感器、物聯網技術以及計算機技術等等使計算機可以模擬人的人眼，并且實現人眼功能，做到可視。經過多年發展，目前計算機視覺技術已經可以識別多種數據類型，比如二值圖像、灰度圖像以及彩色圖像等等。

1.2 計算機視覺檢測方法

計算機視覺檢測方法就是指利用計算機視覺技術進行檢測，以達到檢測的目的。目前應用比較廣泛的計算機視覺檢測方法主要有四種，分別是基于參考的視覺檢測技術、非參考型檢測技術、混合檢測技術以及基于CAD的檢測技術。

1.3 圖像處理技術

圖像處理技術是計算機視覺技術以及計算機視覺檢測方法得以實現的技術依據，即計算機視覺技術所采集的圖像要經過圖像處理技術處理以后才能被計算機識別，進而計算機才能根據識別結果對數據進行分析，最后得出檢測結果。

圖像處理技術包括很多過程，例如圖像增強、分割、去噪、特征提出、以及特征識別等等。

2 ?汽車零件的計算機視覺檢測技術

汽車零件檢測是保證汽車質量的基礎，只有零件質量合格，汽車質量才能合格，進而汽車才可以出售。汽車零件的計算機視覺檢測技術是指將三位彩色圖像轉換成計算機可以識別的二維的平面圖像。

一個完整的汽車零件計算機視覺檢測模型包括五個模塊，分別是圖像采集模塊、圖像分割模塊、汽車零件識別模塊、模型匹配模塊以及決策判斷模塊。

3 ?基于CAD的計算機視覺檢測技術

目前存在很多基于計算機視覺技術的汽車檢測模型，但是基于CAD的計算機視覺模型應用最廣泛，并且其應用優勢得到了大部分人的認可。基于CAD的計算機視覺模型最主要的原理就是將計算機視覺技術與CAD數據庫結合了起來，即如何在自動制造環境下利用已有的CAD模型建立適合于視覺檢測的視覺模型，并把CAD數據作為上層知識生成智能檢測規劃。

4 ?基于CAD的計算機視覺檢測技術存在的問題

4.1 不了解CAD技術

CAD技術是一個可視化的繪圖軟件，其有強大的繪圖功能，因為CAD繪圖軟件里面含有很多操作指令。有些操作指令的效果是差不多的，但是其功能是不一樣的，所以操作人員就要對CAD技術有足夠的了解，避免因為效果相似而選擇錯誤。同時CAD數據庫中存在很多模型，只有對數據庫有充足的了解，才能快速、準確的找到自己要用的。但是根據調查顯示，在實際工作中，很多工作人員并不了解CAD技術，認為它只是簡單的繪圖軟件，并且對CAD數據庫認識淺薄，只熟悉常用的模型，甚至有些模型的名字都不認識。

4.2 不了解計算機視覺技術

計算機視覺技術包括很多技術，比如圖像采集、圖像處理、數據分析以及數據分割等等，其中每一步都會直接影響到最后的結果，所以工作人員為了保證數據的準確性，就要對其中的每一步進行詳細的了解。但是在實際應用中，很多工作人員對計算機視覺技術并不是很了解，進而在工作的時候很容易出現失誤，并且不會針對實際需要對計算機視覺技術的種類進行選擇。

4.3 工作人員思想陳舊

我國正處于信息時代，各種信息以及科學技術的更新速度是非常快的，進而工作人員只有跟上時代的腳步，不斷了解新知識，才能保證不落后。但是根據調查研究顯示，在企業內部，大部分的工作人員的年齡都是比較大的。進而他們的思想就比較傳統，執意認為依靠從業多年的經驗就可以彌補知識以及技術上的不足。同時，也是因為年齡偏大，其接受新事物的能力以及速度等等都是有限的，這也是制約工作人員“納新”的主要因素。

5 ?優化基于CAD的計算機視覺檢測技術的措施

5.1 對工作人員進行培訓

工作人員是實施技術的主體，所以只有工作人員足夠專業，相應的科學技術才能得到充分發揮。基于此，企業可以對工作人員進行定期培訓有關CAD的計算機視覺檢測技術。這樣工作人員的專業素養就可以得到提升，進而就可以熟練、準確的運用基于CAD的計算機視覺檢測技術。

5.2 高新聘請專業人員

信息更新的速度是非常快的，但是企業內部的工作人員由于要忙于日常工作，所以就很少有時間可以用于了解新知識以及新技術，這是造成落后的主要原因。基于此，企業就可以高新聘請專業人員，首先，可以邀請這些專業人員就職于企業，這樣就可以將先進的技術帶入到企業，同時還可以在日常工作中教授技術;其次，企業可以聘請專業人員定期在企業舉辦講座，講解有關CAD計算機視覺檢測技術最先進的知識以及技術，這樣就可以增加企業內部工作人員接收新知識的途徑，進而就可以使工作人員擺脫老舊的思想觀念。

6 ?計算機視覺檢測技術展望

6.1 實現實時檢測

目前應用最廣泛的檢測方法是抽樣檢測法，即在成品里面按照一定的比例進行檢測，這樣的檢測還是存在漏洞的，還是不能產品100%合格。在未來，可以盡力達到實時檢測，即產品在制作完成的同時就進行檢測，如果檢測不合理就立即返回重造，這樣就可以保證100%的檢測率了。

6.2 高精度檢測

目前零件檢測精度之所以達不到預期，是因為CCD攝像機的分辨率較低，同時系統存在誤差。在未來，可以對這方面的問題進行改進。比如運用CMM技術等等。

7 ?結語

隨著社會經濟的提高，人們對生活水平的要求就越來越高，進而就衍生出了汽車行業。汽車不僅可以成為人們的代步工具，還可以為人們運送貨物等等。隨著汽車應用的越來越廣泛，其安全性就越來越得到重視，因為每年因為汽車質量不過關而出現的事故數不勝數，所以汽車的質量問題就逐漸成為汽車行業最主要的問題之一。我國是發展中的大國，并且我國正在由高速度發展向高質量發展轉變。而想要做到高質量發展，就要提高各個行業的發展質量，汽車行業就是其中一個。因此本篇論文就主要對零件精度檢測技術進行了研究，主要提出了目前基CAD的計算機視覺檢測技術存在的問題，并且給出了改進的方法，也給出了未來檢測技術可能達到的預期。最后，希望本篇論文對優化零件精度檢測技術有所幫助。

參考文獻：

[1]胡燁，賈耀曾.機械制造加工設備零件松動自動化檢測技術研究——評《機械零部件結構設計及計算實例》[J].漯河職業技術學院.機械設計，2020，37（10）.

[2]王繼偉，王東偉，王家勝，楊然兵，徐樹生，張惠莉，潘志國，何曉寧，胡彩旗，董紅旭，趙斌，劉硯慶，馬強強，于江濤.一種機械加工誤差統計分析裝置[P].中國專利：CN110400066A，2019-11-01.

[3]黃品松，徐杜，蔣永平，郭斌，陳濟棠，孔海鵬，梁柱.零件尺寸圖像檢測數據處理與高精度檢測方法[J].計算機系統應用，2011（09）.

[4]劉逸飛，祗旭，張藝爽，楊成慧，李玉梅，程建云，馬斌.基于北斗的物聯網中間件平臺開發（Ⅱ）——智能加工安裝汽車零件檢測研究[J].西北民族大學電氣工程學院.電子世界，2019（17）.

[5]武立宏.汽車零件的X射線殘余應力檢測技術[J].上海交通大學材料學院.愛派克測試技術（上海）有限公司.2013汽車發動機測試技術暨排放控制國際論壇、第四屆汽車動力總成質量控制與測試.

[6]武建龍，郝蒙曉，黃靜.“互聯網+”環境下企業創新生態系統的構建研究——以蔚來新能源汽車為例[J].哈爾濱理工大學經濟與管理學院.軟科學，2021.

[7]張德海，崔國英，白代萍，李艷芹，張曉強，楊勇.逆向工程中的三維光學檢測點云采樣技術研究[J].計算機應用研究，2014（03）.

[8]吳瑰.汽車外殼及內部零件生產時在線模型檢測系統的研究[C].//中國科學技術協會%中國儀器儀表學會%中國電子學會%中國電機工程學會%中國鐵道學會.2007年中國科學技術協會年會論文集.2007：120-125.