【摘要】：錨板是橋梁鋼纜固定的關(guān)鍵部件,其加工質(zhì)量直接關(guān)系到橋梁的安全。錨板加工工藝是粗鉆、熱處理和精鉆,因此,錨板錐孔需要二次加工,保證孔的尺寸和表面粗糙度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。目前國(guó)內(nèi)錨板錐孔主要采用搖臂鉆床加工,手工操作,勞動(dòng)強(qiáng)度大,加工精度不高。為了提高加工效率和加工精度,實(shí)現(xiàn)錨板錐孔加工自動(dòng)化,提出了用數(shù)控機(jī)床對(duì)錨板錐孔進(jìn)行二次加工。本文基于視覺檢測(cè)技術(shù)對(duì)數(shù)控機(jī)床下錨板二次鉆孔自動(dòng)定位技術(shù)展開研究。本文利用視覺檢測(cè)技術(shù),提出了一種錨板多孔自動(dòng)定位方法。首先,采用大視場(chǎng)小焦距鏡頭相機(jī)對(duì)錨板多孔進(jìn)行粗定位;然后,采用小視場(chǎng)大焦距鏡頭相機(jī)對(duì)錨板單孔逐一進(jìn)行精定位;最后,以基準(zhǔn)孔為測(cè)量基準(zhǔn),經(jīng)過坐標(biāo)變換得到錨板錐孔在機(jī)床坐標(biāo)系下XY平面的精確坐標(biāo),同時(shí)采用高度傳感器測(cè)量錨板高度補(bǔ)償Z坐標(biāo),實(shí)現(xiàn)對(duì)錨板多孔自動(dòng)定位。設(shè)計(jì)開發(fā)了一種錨板數(shù)控二次鉆孔自動(dòng)定位測(cè)量系統(tǒng),包括機(jī)械部分和測(cè)控部分。機(jī)械部分主要包括視覺檢測(cè)裝置和高度測(cè)量裝置,其中,視覺檢測(cè)裝置完成相機(jī)及光源的固定和調(diào)節(jié),高度測(cè)量裝置完成錨板高度測(cè)量相關(guān)動(dòng)作。測(cè)控部分包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩部分。測(cè)控系統(tǒng)主要硬件包括粗定位相機(jī)、精定位相機(jī)、高度傳感器、數(shù)控系統(tǒng)以及工控機(jī)等;軟件設(shè)計(jì)包括基于工控機(jī)的測(cè)量及控制系統(tǒng)軟件和基于視覺系統(tǒng)的視覺檢測(cè)程序,其中,測(cè)量及控制系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)工控機(jī)與數(shù)控系統(tǒng)、高度傳感器、視覺檢測(cè)系統(tǒng)通信,完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和指令傳輸?shù)裙δ?視覺檢測(cè)程序主要完成圖像獲取、圖像處理和結(jié)果輸出等功能。本文對(duì)自動(dòng)定位系統(tǒng)的定位精度進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,結(jié)果表明系統(tǒng)錨板錐孔中心位置測(cè)量偏差≤0.088)8),滿足設(shè)計(jì)要求,并且提高了加工效率,達(dá)到了現(xiàn)場(chǎng)加工的要求。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U445.58
【圖文】：

1 緒論1.1 概述錨板是橋梁鋼纜固定的關(guān)鍵部件，如圖 1.1 所示，其加工質(zhì)量直接關(guān)系到橋梁的安全。未成形錨板錐孔需要二次加工，保證孔的尺寸和表面粗糙度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，其中精鉸是最關(guān)鍵的一步，直接關(guān)系到錨板最后的質(zhì)量。目前國(guó)內(nèi)錨板精鉸都采用搖臂鉆床，手工操作，勞動(dòng)強(qiáng)度大，需要很長(zhǎng)時(shí)間的操作經(jīng)驗(yàn)才能保證產(chǎn)品的質(zhì)量，但是手工長(zhǎng)時(shí)間操作之后身體疲勞，注意力下降，也會(huì)導(dǎo)致加工精度不高，出現(xiàn)加工偏心的問題。為了提高加工精度和加工效率、節(jié)約勞動(dòng)力，提出了用數(shù)控鉆床對(duì)錨板錐孔進(jìn)行二次加工的方案，此方案的難點(diǎn)在于如何對(duì)錨板多孔在數(shù)控機(jī)床下進(jìn)行自動(dòng)定位，需要研究一種錨板錐孔自動(dòng)定位方法。

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文何中心的定位精度以及圓半徑的測(cè)量精度對(duì)于被測(cè)物的自動(dòng)測(cè)量和整體定位具要意義[1,2]。圓孔中心定位方法可分為單傳感器回轉(zhuǎn)測(cè)法和視覺檢測(cè)方法。單傳感器回轉(zhuǎn)測(cè)法采用位移傳感器測(cè)量，如圖 1.2(a)所示，通過旋轉(zhuǎn)圓孔或傳感器進(jìn)行測(cè)量獲取圓孔邊緣數(shù)據(jù)點(diǎn)，對(duì)取得的圓孔邊緣數(shù)據(jù)進(jìn)行圓擬合，或圓心逐漸逼近的方法得到圓孔中心及直徑。單傳感器回轉(zhuǎn)測(cè)法測(cè)量精度高，基外界環(huán)境的干擾，但需逐點(diǎn)測(cè)量，測(cè)量過程復(fù)雜，不適合在線測(cè)量。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2730766