發(fā)布時間：2024-04-02 18:50

　　“中國制造2025”戰(zhàn)略提高了對國家制造業(yè)自主創(chuàng)新能力的要求,也加速了汽車生產加工等制造工業(yè)的產業(yè)升級。曲軸瓦蓋是汽車發(fā)動機的關鍵零件之一。瓦蓋和缸體的精密結合是曲軸高速平穩(wěn)運轉的前提,所以在缸體上壓裝曲軸瓦蓋成為汽車發(fā)動機生產工序中的重要步驟。目前國內對曲軸瓦蓋的檢測與安裝依然采用人工方式,存在主觀性強、標準不統(tǒng)一、人力成本高和勞動強度大等問題,亟需智能化的系統(tǒng)和方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)方式對瓦蓋進行自動安裝和檢測。本文針對曲軸瓦蓋裝配系統(tǒng)自主作業(yè)的需求,提出了一種基于3D視覺的曲軸瓦蓋檢測與定位方法,輔助機器人進行曲軸瓦蓋上料。本文主要研究內容如下:1.根據汽車發(fā)動機廠生產環(huán)境、工藝要求以及曲軸瓦蓋的材質和結構特征,為瓦蓋自動取料機器人的3D視覺系統(tǒng)設計了對應的照明成像方案和配套的裝置結構。該系統(tǒng)能夠有效采集與檢測瓦蓋圖像,并通過信號控制機器人和機械電氣模塊,實現曲軸瓦蓋產品的自動檢測與上料。2.針對瓦蓋組擺放方向和組內順序異常的檢測難題,提出了一種基于模糊推理的瓦蓋組狀態(tài)檢測方法。首先對瓦蓋上表面圖像進行通道轉換和中值濾波等預處理抑制噪聲,凸顯特征,再使用Canny算子提取邊緣模板。通過結合...

【文章頁數】：89 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 國內外研究的發(fā)展與現狀
        1.2.1 工業(yè)視覺機器人發(fā)展和現狀
        1.2.2 目標檢測的發(fā)展和現狀
        1.2.3 3D視覺定位的研究與應用現狀
    1.3 本文研究內容及結構安排
第2章 曲軸瓦蓋裝配中的3D視覺系統(tǒng)設計
    2.1 系統(tǒng)需求分析
    2.2 系統(tǒng)設計要求
    2.3 裝置的總體結構與工作流程
    2.4 照明成像方案設計
        2.4.1 高度定位方法的選取與設計
        2.4.2 相機與鏡頭的選型
        2.4.3 光源的選擇與角度調整
        2.4.4 算法執(zhí)行模塊
    2.5 本章小結
第3章 基于模糊推理的瓦蓋組狀態(tài)檢測方法
    3.1 圖像預處理
        3.1.1 基于油墨線條的圖像色彩通道轉換
        3.1.2 圖像中值濾波
    3.2 基于邊緣模板匹配的瓦蓋組定位方法
        3.2.1 邊緣特征模板提取
        3.2.2 相似性測度與搜索策略
        3.2.3 模板匹配仿真實驗
    3.3 瓦蓋擺放方向和順序異常的檢測
        3.3.1 瓦蓋組幾何基元的提取
        3.3.2 基于模糊推理的瓦蓋組狀態(tài)檢測方法
        3.3.3 實驗結果
    3.4 本章小結
第4章 基于線激光的3D視覺定位方法
    4.1 瓦蓋組定位需求分析
    4.2 相機成像模型與相機標定
    4.3 基于線激光的3D視覺定位方法
        4.3.1 改進的Steger激光條紋中心線提取方法
        4.3.2 線性激光三角測距
        4.3.3 瓦蓋組的高度和姿態(tài)計算
    4.4 基于線激光的瓦蓋組3D定位實驗
        4.4.1 基于線激光的瓦蓋組3D定位測試
        4.4.2 引導性能對比
    4.5 本章小結
第5章 系統(tǒng)集成與實現
    5.1 系統(tǒng)的工作流程
    5.2 檢測軟件的設計與實現
        5.2.1 軟件結構
        5.2.2 軟件功能
    5.3 系統(tǒng)生產效率分析
第6章 總結與展望
    6.1 本文總結
    6.2 研究展望
參考文獻
致謝
附錄 A(在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果)



本文編號：3946047