發(fā)布時(shí)間：2017-09-04 01:01

  本文關(guān)鍵詞：三面刃銑刀機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 三面刃銑刀 機(jī)器視覺 徑向圓跳動(dòng) 檢測精度 檢測效率

【摘要】：金屬切削刀具生產(chǎn)企業(yè)對刀具的尺寸精度、形狀精度和位置精度有很高的要求,為了保證刀具質(zhì)量,企業(yè)必須按照國家標(biāo)準(zhǔn)要求對刀具的幾何精度進(jìn)行檢測。三面刃銑刀是用于機(jī)械零件銑削加工的常用刀具,國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T6119-2012對三面刃銑刀的“圓周刃對內(nèi)孔軸線的徑向圓跳動(dòng)位置公差”有嚴(yán)格的要求,標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了直徑小于80mm的銑刀徑向圓跳動(dòng)公差必須≤0.05mm。傳統(tǒng)的檢測方法是采用帶凸臺(tái)的芯軸和千分表組合的純機(jī)械人工檢測方式,抽取銑刀樣本進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)。然而,由于銑刀產(chǎn)品批量大、幾何精度高,檢測人員的勞動(dòng)強(qiáng)度大、檢測效率低、并且經(jīng)常出現(xiàn)漏檢或因人為原因?qū)е抡`判斷,因此,對三面刃銑刀的質(zhì)量檢測方法提出了更高的要求。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、光學(xué)、電子學(xué)、軟件工程、信號(hào)處理與系統(tǒng)控制技術(shù)的不斷發(fā)展,采用先進(jìn)的質(zhì)量檢測技術(shù),降低檢測人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,保證質(zhì)量檢測的可靠性,已成為企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)提高檢測效率和準(zhǔn)確性的當(dāng)務(wù)之急。本文結(jié)合臺(tái)州地區(qū)切削刀具生產(chǎn)企業(yè)對產(chǎn)品質(zhì)量檢測的實(shí)際需求,開展了三面刃銑刀機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用的研究。1)分析了三面刃銑刀機(jī)器視覺檢測技術(shù)的研究背景和意義,詳細(xì)地?cái)⑹隽藱C(jī)器視覺檢測方法與人工檢測方法的區(qū)別。通過閱讀大量的國內(nèi)外文獻(xiàn)了解了該領(lǐng)域中機(jī)器視覺檢測技術(shù)的應(yīng)用及今后的發(fā)展趨勢,并分別介紹了機(jī)器視覺檢測原理、檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成、檢測過程中的影響因素以及檢測系統(tǒng)的種類及其選用原則。2)依據(jù)三面刃銑刀的結(jié)構(gòu)特征和幾何精度的要求,在充分考慮銑刀生產(chǎn)企業(yè)的實(shí)際情況后,對三面刃銑刀機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),對照明光源設(shè)計(jì)、攝像機(jī)的選擇、光學(xué)鏡頭的選擇、運(yùn)動(dòng)控制卡的選擇進(jìn)行了闡述和研究,對工作平臺(tái)的滾珠絲桿和電機(jī)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和計(jì)算。3)根據(jù)機(jī)器視覺系統(tǒng)的檢測原理,對圖像處理及算法進(jìn)行了研究,闡述了圖像處理的原理及過程,分析了圖像算法的原理及實(shí)現(xiàn)。并且通過所研究圖像算法的原理,對參數(shù)化視覺檢測軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。4)研究了相機(jī)的標(biāo)定方式,通過采用標(biāo)準(zhǔn)量塊標(biāo)定的方式來實(shí)現(xiàn)相機(jī)的標(biāo)定,用多高度標(biāo)定方法來分析并擬合出相機(jī)拍攝高度與像素尺寸和實(shí)際尺寸的比例系數(shù)k的關(guān)系函數(shù),獲取相關(guān)的標(biāo)定參數(shù),實(shí)現(xiàn)圖像平面坐標(biāo)系與空間坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換。5)根據(jù)三面刃銑刀的國家標(biāo)準(zhǔn)要求,采用三面刃銑刀機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)對三面刃銑刀的徑向圓跳動(dòng)進(jìn)行了檢測實(shí)驗(yàn),包括檢測系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)的合理性、檢測精度的準(zhǔn)確性、檢測速度等的檢測實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該檢測系統(tǒng)能夠用于三面刃銑刀的質(zhì)量檢測,檢測準(zhǔn)確,檢測速度高,實(shí)現(xiàn)了對三面刃銑刀的機(jī)器視覺檢測,驗(yàn)證了軟件系統(tǒng)的可行性,有效的保證了三面刃銑刀徑向圓跳動(dòng)符合產(chǎn)品精度要求,并成功地用于企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn),大大減少了檢測工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了檢測效率。
【關(guān)鍵詞】：三面刃銑刀 機(jī)器視覺 徑向圓跳動(dòng) 檢測精度 檢測效率
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG714
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 背景及研究意義10-11
• 1.1.1 研究背景10-11
• 1.1.2 研究意義11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢11-13
• 1.2.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國內(nèi)外發(fā)展趨勢12-13
• 1.3 本文的研究內(nèi)容13-15
• 1.4 本章小結(jié)15-16
• 第二章 機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)16-29
• 2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)16
• 2.2 硬件設(shè)計(jì)16-28
• 2.2.1 照明光源選擇17-18
• 2.2.2 攝像機(jī)的選擇18-20
• 2.2.3 鏡頭的選擇20-22
• 2.2.4 工作平臺(tái)的設(shè)計(jì)22-27
• 2.2.5 運(yùn)動(dòng)控制卡選擇27-28
• 2.3 本章小結(jié)28-29
• 第三章 圖像處理的研究29-39
• 3.1 Pylon Viewer的設(shè)置29-31
• 3.2 圖像預(yù)處理31-38
• 3.2.1 圖像灰度化31-32
• 3.2.2 圖像噪聲32-35
• 3.2.3 圖像二值化處理35-38
• 3.3 本章小結(jié)38-39
• 第四章 圖像算法的研究及軟件的設(shè)計(jì)39-54
• 4.1 圖像算法實(shí)現(xiàn)簡介39
• 4.2 圖像算法的原理39-48
• 4.2.1 質(zhì)心提取40
• 4.2.2 角點(diǎn)提取40-43
• 4.2.3 圓心提取43-47
• 4.2.4 刀尖點(diǎn)提取47-48
• 4.3 軟件設(shè)計(jì)48-52
• 4.3.1 VC與Matlab對接技術(shù)研究49
• 4.3.2 VC與運(yùn)動(dòng)控制卡對接技術(shù)研究49-50
• 4.3.3 軟件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)50-52
• 4.4 軟件的界面設(shè)計(jì)52-53
• 4.5 本章小結(jié)53-54
• 第五章機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)相機(jī)標(biāo)定的研究54-61
• 5.1 機(jī)器視覺檢測中的標(biāo)定技術(shù)54-58
• 5.1.1 相機(jī)成像模型54-55
• 5.1.2 常用坐標(biāo)及其關(guān)系55-57
• 5.1.3 攝像機(jī)的鏡頭畸變57
• 5.1.4 鏡頭畸變的校正57-58
• 5.2 本檢測系統(tǒng)的相機(jī)標(biāo)定技術(shù)58-60
• 5.3 本章小結(jié)60-61
• 第六章 三面刃銑刀機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)61-67
• 6.1 三面刃銑刀檢測實(shí)驗(yàn)61-63
• 6.2 三面刃銑刀檢測結(jié)果分析與討論63-66
• 6.2.1 視覺檢測與傳統(tǒng)檢測精度對比65
• 6.2.2 視覺檢測與傳統(tǒng)檢測效率對比65-66
• 6.3 本章小結(jié)66-67
• 第七章 結(jié)論及展望67-69
• 7.1 結(jié)論67
• 7.2 展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-71
• 致謝71-72
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果72

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：788376