【摘要】：當(dāng)前,軸類零件的檢測工作主要由檢測人員使用通用量具或者操作專用高精度測量儀器完成,這種依賴人力、自動化程度低的檢測方式,有著工作效率低、檢測成本高、無法長時間連續(xù)作業(yè)等缺點。隨著軸類零件自動化生產(chǎn)技術(shù)的普及,制造企業(yè)希望對工件質(zhì)量進行在線檢測、實時監(jiān)督。然而,目前的在線測量手段在性能、精度、速度、成本、自動化程度上還很難取得一個很好的平衡點,無法大規(guī)模普及。圖像測量技術(shù)可以測量微小結(jié)構(gòu)、彈性體,有著成本低、精度高、速度快、非接觸等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用在工業(yè)中。基于以上背景,本文開發(fā)了一種軸類零件圖像測量系統(tǒng),可以自動讀取零件圖紙信息,自動測量軸類零件的直徑、角度、圓度、圓柱度,整個測量過程不需要人干預(yù)。本文首先分析了當(dāng)前軸類零件的生產(chǎn)方式、常用測量方法的優(yōu)缺點、圖像測量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀等研究背景。通過對研究背景的分析,制定了總體研究方案,包括結(jié)構(gòu)布置方案、硬件組成方案、算法方案等。針對軸類零件檢測位置沿軸向分布,零件長度變化大等特點,設(shè)計了零件繞軸線轉(zhuǎn)動,工業(yè)相機沿軸向直線運動的布局方式,該方式使得測量系統(tǒng)具有一定的使用柔性;根據(jù)生產(chǎn)方式的特點,設(shè)計了以PLC為機械控制核心,多核DSP為運算核心的硬件組成方案。其次介紹了本文使用的圖像處理算法,包括圖像的灰度化、濾波、像素級邊緣檢測和亞像素級邊緣檢測等算法。再次介紹了利用數(shù)字圖像中的零件輪廓對軸徑、角度、圓度和圓柱度進行測量的方法。重點介紹了自動化測量的實現(xiàn)過程,主要包括:利用感知哈希算法識別零件工程圖中的測量項目;利用識別的測量項目結(jié)合計算機技術(shù)控制機械系統(tǒng)、圖像傳感器,主動調(diào)用相關(guān)程序完成零件圖像的采集和誤差評定工作。最后,搭建了圖像測量實驗平臺,設(shè)計并制造了實驗零件,進行了實測實驗,驗證了測量系統(tǒng)的可行性與測量精度,并對影響測量精度的因素進行了分析。
【圖文】：

已經(jīng)基本實現(xiàn)了自動化生產(chǎn)。圖1-1 為某型產(chǎn)品的傳動軸生產(chǎn)現(xiàn)場圖，可以看出該零件的制造過程中使用機械手和傳送帶代替了人的勞動。隨著人力成本越來越高，自動化技術(shù)的逐漸成熟，，自動化流水線或者機床+機械手這種集成加工單元逐漸成為制造單位采購設(shè)備的優(yōu)先選項。圖 1-1 軸類零件自動生產(chǎn)線現(xiàn)場Fig.1-1 Field of Axis Parts Automatic Production Line在科技日新月異的今天，零件工藝水平節(jié)節(jié)攀升，市場競爭越來越激烈，客戶對機械產(chǎn)品的質(zhì)量要求也越來越高。例如：某汽車廠商對于零配件供應(yīng)商提供的變速箱傳動軸的產(chǎn)品合格率要求在 99.5%以上，驗收時抽檢不合格品超過 5 件/千件，整批零件拒絕接收。圖 1-2 為某型乘用車變速箱傳動軸自動生產(chǎn)線工藝流程圖，從圖中可以看出該零件的生產(chǎn)工序較多，盡早的發(fā)現(xiàn)不合格品，就能避免不合格品流入后續(xù)工序，對于保證整批零件的合格率，降低生產(chǎn)成本，避免資源浪費有重要作用。圖 1-2 某汽車變速箱傳動軸自動生產(chǎn)線工藝流程Fig.1-2 Process flow of an automatic production line for transmission shaft of automobile gearbox

圖 1-1 軸類零件自動生產(chǎn)線現(xiàn)場Fig.1-1 Field of Axis Parts Automatic Production Line月異的今天，零件工藝水平節(jié)節(jié)攀升，市場競爭越來越激烈也越來越高。例如：某汽車廠商對于零配件供應(yīng)商提供的變速在 99.5%以上，驗收時抽檢不合格品超過 5 件/千件，整批零用車變速箱傳動軸自動生產(chǎn)線工藝流程圖，從圖中可以看出該的發(fā)現(xiàn)不合格品，就能避免不合格品流入后續(xù)工序，對于保證產(chǎn)成本，避免資源浪費有重要作用。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TH87;TP391.41

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王亦兵;9.從數(shù)字化血管造影圖像測量血管流量——原理和方法[J];中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù);1988年01期

2 張永合;;圖像測量工具“像素”的若干注記[J];測繪技術(shù)裝備;2017年02期

3 孫德芬;光學(xué)儀器的新技術(shù)—光電化圖像測量系統(tǒng)[J];實用測試技術(shù);2002年02期

4 吳曉波，鐘先信，劉厚權(quán)，潘振顯;高精度圖像測量系統(tǒng)[J];光學(xué)精密工程;1995年01期

5 趙敏,邱宗明,黃秋紅,郭彥珍;提高圖像測量分辨率的一種方法[J];西安理工大學(xué)學(xué)報;2002年01期

6 付瀾;張建華;祁建敏;章法強;謝紅衛(wèi);陳進川;;成像板伽馬圖像測量研究[J];強激光與粒子束;2012年09期

7 ;基于USB數(shù)據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)的圖像測量及分析系統(tǒng)[J];中國計量學(xué)院學(xué)報;2001年02期

8 張承芬，張四力，費佩芬，杜虹，張振聲，張仁園;濕性老年黃斑變性長期隨診與電子計算機圖像測量[J];中華眼底病雜志;1994年01期

9 池福俊;陳敏;;圖像測量系統(tǒng)及關(guān)鍵技術(shù)研究[J];世界制造技術(shù)與裝備市場;2011年04期

10 洪海濤,張守愚;復(fù)雜零件參數(shù)的圖像測量方法[J];機械工藝師;2000年11期

相關(guān)會議論文 前10條

1 成勃;崔士起;宋雙陽;鄧忠國;;圖像測量法的初步探討[A];第八屆全國建設(shè)工程無損檢測技術(shù)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

2 林剛;邵龍?zhí)?楊松;于斯瀅;;三軸試樣變形數(shù)字圖像測量折射影響分析[A];第十一屆全國土力學(xué)及巖土工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];2011年

3 劉閣;劉德峰;高云端;王文瑾;;萬能硬度計圖像測量裝置的研制[A];“測試性與智能測控技術(shù)”——2018年中國航空測控技術(shù)�？痆C];2018年

4 唐洪九;魏彪;周傳濤;蔣樹慶;米德伶;李宏友;;一種牙模圖像測量采傳的嵌入式無線局域網(wǎng)研究[A];2007'中國儀器儀表與測控技術(shù)交流大會論文集（二）[C];2007年

5 苑云;朱遵尚;朱肇昆;張小虎;;一種改進的序列圖像測量中的最小二乘跟蹤匹配方法[A];第十五屆中國科協(xié)年會第7分會場：先進能源開發(fā)裝置中的關(guān)鍵力學(xué)問題研討會論文集[C];2013年

6 邵龍?zhí)?李根華;;基于數(shù)字圖像測量的Duncan-Chang模型的研究[A];第十三屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第Ⅲ冊）[C];2004年

7 施建國;;飛利浦FD20圖像測量功能的應(yīng)用[A];2015浙江省醫(yī)學(xué)會影像技術(shù)學(xué)首屆學(xué)術(shù)年會論文匯編[C];2015年

8 白雅娟;吳圣鈺;羅玉萍;;圖像測量原理及在裝甲車輛人、機界面研究中的應(yīng)用前景[A];人—機—環(huán)境系統(tǒng)工程創(chuàng)立20周年紀(jì)念大會暨第五屆全國人—機—環(huán)境系統(tǒng)工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];2001年

9 張玉倫;韓德智;;CCD相機噪聲標(biāo)定濾除方法應(yīng)用研究[A];2013年（第五屆）西部光子學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2013年

10 江琦;孫志海;張樺;;基于DM6446齒輪尺寸參數(shù)圖像測量算法設(shè)計[A];浙江省電子學(xué)會2012學(xué)術(shù)年會論文集[C];2012年

相關(guān)重要報紙文章 前2條

1 本報記者 盛利 實習(xí)生 蒲江;科技型企業(yè)創(chuàng)業(yè)：技術(shù)與市場孰重孰輕？[N];科技日報;2016年

2 唐偉;劃破天際的優(yōu)美弧線[N];科技日報;2006年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 何曉峰;棉纖維長度分布的圖像測量[D];天津大學(xué);2005年

2 張云輝;軸類零件形狀誤差的圖像測量[D];吉林大學(xué);2010年

3 張勁峰;固體核徑跡圖像測量關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2017年

4 姚濤;基于三軸土樣變形數(shù)字圖像測量的黃土變形和強度研究[D];大連理工大學(xué);2008年

5 鄭毅;特殊環(huán)境下圖像測量關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2008年

6 毛鵬;基于PACS的圖像測量技術(shù)在疼痛治療中的應(yīng)用[D];北京中醫(yī)藥大學(xué);2012年

7 烏秀春;反求工程中基于圖像灰度信息的三維曲面重構(gòu)研究[D];大連理工大學(xué);2002年

8 牛建軍;特殊環(huán)境下的光電圖像獲取與處理技術(shù)[D];西安電子科技大學(xué);2007年

9 柏杰鋒;基于組合測量的彈箭圖像末修技術(shù)[D];南京理工大學(xué);2008年

10 湯敏;醫(yī)學(xué)圖像處理中關(guān)鍵技術(shù)研究及基礎(chǔ)應(yīng)用平臺研發(fā)[D];南京航空航天大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李蛟;軸類零件圖像測量系統(tǒng)的研究[D];西安理工大學(xué);2019年

2 翁騰凡;基于微陣列鏡頭的動態(tài)場景圖像測量研究[D];北方工業(yè)大學(xué);2018年

3 陳燦;移動設(shè)備交互式圖像測量的研究與應(yīng)用[D];寧夏大學(xué);2017年

4 李志平;激光粒子圖像測量中示蹤粒子特性及實驗方法研究[D];天津大學(xué);2007年

5 衣理;平面應(yīng)變試驗數(shù)字圖像測量的誤差修正和數(shù)據(jù)處理[D];大連理工大學(xué);2013年

6 周敬;刀具預(yù)調(diào)儀圖像測量軟件系統(tǒng)開發(fā)[D];中北大學(xué);2011年

7 粟登超;基于激光散斑圖像的焊接缺陷的識別研究[D];西南交通大學(xué);2017年

8 劉曉輝;基于DSP的圖像測量系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2017年

9 劉翠響;面向微區(qū)電特性及其均勻性分析的圖像測量系統(tǒng)[D];河北工業(yè)大學(xué);2003年

10 勇金華;機織物結(jié)構(gòu)參數(shù)的圖像測量的研究[D];青島大學(xué);2009年

本文編號：2669435