本文關(guān)鍵詞：PCB銑刀自動磨尖設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)研究

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【摘要】：PCB銑刀是PCB制造行業(yè)的易耗品之一。近年來,隨著PCB市場的不斷擴大和勞動力成本的不斷上漲,傳統(tǒng)的采用人工研磨加工PCB銑刀的方式越來越不能滿足市場的要求。因此,PCB銑刀生產(chǎn)廠商對PCB銑刀自動磨尖設(shè)備的需求越來越強烈。針對上述問題,本課題研發(fā)了一種PCB銑刀自動磨尖設(shè)備,并針對該設(shè)備中使用到基于機器視覺的求取對刀角度的問題進行重點討論,同時給出具體的解決方案和實驗測試結(jié)論。主要完成如下工作:首先,在分析PCB銑刀生產(chǎn)廠商的市場需求和了解PCB銑刀自動磨尖設(shè)備國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,提出了PCB銑刀自動磨尖設(shè)備的研究意義。其次,提出設(shè)備系統(tǒng)架構(gòu)原理,對設(shè)備架構(gòu)中使用到的運動控制系統(tǒng)和機器視覺系統(tǒng)進行了設(shè)計,并對兩系統(tǒng)中核心部件的選型做了詳細探討。再次,對獲取的銑刀圖像進行預(yù)處理分析,提出了求取PCB銑刀對刀角度的算法。該算法首先對閾值化后的銑刀圖像使用區(qū)域生長算法篩選出圖像的目標區(qū)域,然后根據(jù)不同的PCB銑刀刀型分別采用Canny邊緣檢測算法和Harris角點檢測算法求得圖像特征點,最后依據(jù)圖像特征點的幾何關(guān)系求得PCB銑刀對刀角度。重復(fù)精度實驗表明:PCB銑刀在同一位置的對刀角度最大誤差不超過0.370 o。上述實驗結(jié)果說明該對刀算法能夠滿足設(shè)備實際精度要求。最后,對設(shè)備軟件架構(gòu)劃分模塊,闡述各個模塊功能,并在VS2008中實現(xiàn)設(shè)備軟件代碼的編寫。完成PCB銑刀自動磨尖設(shè)備的調(diào)試,同時給出該設(shè)備在加工車間的實際使用情況。通過統(tǒng)計設(shè)備生產(chǎn)原始記錄發(fā)現(xiàn),平均成品率達到99.82%。這證明了本文研發(fā)的PCB銑刀自動磨尖設(shè)備具有良好的加工性能。
【關(guān)鍵詞】：PCB銑刀 機器視覺 對刀角度 區(qū)域生長
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG714;TG58
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-16
• 1.1 課題的背景和意義11-13
• 1.2 PCB銑刀磨尖設(shè)備國內(nèi)外發(fā)展狀況與趨勢13-14
• 1.3 本文研究內(nèi)容和主要章節(jié)安排14-16
• 第二章 PCB銑刀自動磨尖設(shè)備架構(gòu)設(shè)計16-32
• 2.1 銑刀磨尖加工工序介紹16-18
• 2.2 PCB銑刀自動磨尖設(shè)備的架構(gòu)原理18-21
• 2.2.1 運動控制系統(tǒng)19-20
• 2.2.2 機器視覺系統(tǒng)20-21
• 2.3 PCB銑刀自動磨尖設(shè)備結(jié)構(gòu)21-24
• 2.3.1 設(shè)備需求分析21-22
• 2.3.2 設(shè)備的電氣結(jié)構(gòu)22-24
• 2.4 設(shè)備關(guān)鍵部件的選型24-31
• 2.4.1 運動控制卡的選型24-26
• 2.4.2 攝像機、鏡頭及光源的選型26-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第三章 銑刀圖像預(yù)處理32-52
• 3.1 消除圖像噪聲32-39
• 3.1.1 空間域去噪32-33
• 3.1.2 變換域去噪33-34
• 3.1.3 形態(tài)學(xué)濾波34-35
• 3.1.4 實驗結(jié)果與分析35-39
• 3.2 圖像分割39-46
• 3.2.1 整體閾值處理39-41
• 3.2.2 局部閾值處理41-42
• 3.2.3 實驗結(jié)果與分析42-46
• 3.3 圖像邊緣檢測46-51
• 3.3.1 Sobel邊緣檢測47-48
• 3.3.2 Canny邊緣檢測48-49
• 3.3.3 實驗結(jié)果對比分析49-51
• 3.4 本章小結(jié)51-52
• 第四章 銑刀對刀算法52-67
• 4.1 銑刀對刀原理52-53
• 4.1.1 直線型銑刀對刀原理52
• 4.1.2 二刃型銑刀對刀原理52-53
• 4.1.3 三刃型銑刀對刀原理53
• 4.2 對刀過程容易出現(xiàn)的問題53-55
• 4.3 區(qū)域生長算法55-58
• 4.3.1 區(qū)域生長算法流程55-57
• 4.3.2 剔除干擾子區(qū)域57
• 4.3.3 實驗測試57-58
• 4.4 銑刀對刀算法流程58-61
• 4.4.1 直線型銑刀算法流程58-59
• 4.4.2 二刃、三刃型銑刀算法流程59-61
• 4.5 銑刀算法實驗測試61-66
• 4.5.1 實際實驗結(jié)果61-63
• 4.5.2 重復(fù)精度測試63-66
• 4.6 本章小結(jié)66-67
• 第五章 設(shè)備的軟件設(shè)計及調(diào)試67-84
• 5.1 人機界面軟件架構(gòu)67
• 5.2 軟件系統(tǒng)主要界面說明67-73
• 5.2.1 圖像處理界面67-68
• 5.2.2 主界面68-69
• 5.2.3 手動界面和I/O狀態(tài)界面69-70
• 5.2.4 參數(shù)設(shè)置界面70-71
• 5.2.5 用戶管理界面71-72
• 5.2.6 報警記錄界面72-73
• 5.3 設(shè)備控制系統(tǒng)PLC邏輯實現(xiàn)73-76
• 5.3.1 設(shè)備自動運行流程分析73-76
• 5.3.2 PLC代碼實現(xiàn)76
• 5.4 設(shè)備的調(diào)試76-81
• 5.4.1 輸入輸出測試77-78
• 5.4.2 設(shè)備電機參數(shù)設(shè)置78-81
• 5.4.3 設(shè)備空跑測試81
• 5.5 設(shè)備實際投入使用情況81-83
• 5.6 本章小結(jié)83-84
• 總結(jié)與展望84-85
• 參考文獻85-90
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果90-91
• 致謝91-92
• 附件92

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本文編號：831391