要想数控机床加工出的零件质量高效率快,除了依赖机床本身性能和编写的加工代码外,还需要加工工位上的零件摆放位置精确。在现在自动化加工产线下,不再依赖于人工手动将零件放入机床的加工工位,通常采用机械臂来放置加工工件,所以容易出现机床加工工位摆放的零件有位置偏差问题,从而导致零件加工质量下降甚至加工失败,影响产品质量和生产效率。因此提出一种机器视觉系统方案来解决以上问题。机械臂与机器视觉技术相结合,研制一套视觉数控加工系统。它主要包括机器视觉单元,数控加工单元,机器人单元以及运动控制单元。视觉单元能对皮带线运输来的零件进行识别定位,通过处理后将零件的坐标位置和角度信息传递给运动控制单元,再由运动控制单元处理后传递给机器人单元,机器人获取到零件位置信息后就可以自主调整运动轨迹,准确抓取零件,再对偏转的零件进行角度矫正,这样就可以保证零件在放入数控机床加工工位上时位置是准确的,从而确保数控机床的加工质量。在这里可以看出,机器视觉识别定位的准确性决定了加工零件的放置位置的准确度,因此机器视觉单元尤为重要。为了确保系统可靠性和稳定性,在视觉单元处理上,先经过RGB图转灰度、中值滤波等操作去掉一些噪声,然后在完成图像边缘检测时,对比传统Canny边缘检测方法采用高斯滤波器导致的部分边缘信息缺失及滤波不完整问题,提出一种改进的Canny算法,即基于小波变换与双边滤波的方法代替高斯滤波完成图像边缘检测处理,并在梯度计算式上又增加多个方向。保证了最终零件定位识别的准确性。在完成整个系统设计后,先是通过虚拟仿真软件IOA进行了视觉数控加工产线场景的搭建,将系统中涵盖的四个单元都加入其中并进行了仿真测试。测试结果表明,机器视觉单元,可以对皮带线运输来的零件进行准确定位识别,并能输出X,Y坐标及R角度信息,然后通过运动控制单元处理,机器人能获取零件的位置和角度信息,完成零件的抓取和矫正,并把零件准确放入数控机床加工工位上。数控机床完成加工后,机器人再取零件并转送到指定位置。最后,将本系统的控制算法和运转流程在小型实体桌面加工产线上进行测试,偏转的零件也能通过视觉系统和机器人进行角度矫正后放置到准确的位置,并被顺利加工出来,加工的产品质量合格,系统的可靠性得到了验证。