發(fā)布時(shí)間：2020-11-01 07:46

　　 四回路保護(hù)閥是汽車雙回路制動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)中不可或缺的一種零件,其在某一制動(dòng)回路失去作用時(shí),能夠確保其他回路正常工作。四回路保護(hù)閥開啟壓力的合格與否是四回路保護(hù)閥質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。針對(duì)四回路保護(hù)閥各排氣口開啟壓力調(diào)節(jié)存在柔性低和各排氣口調(diào)壓螺釘無法精確定位的問題,設(shè)計(jì)了一套基于視覺定位的三工位四回路保護(hù)閥開啟壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。本課題的主要研究?jī)?nèi)容包括:(1)分析四回路保護(hù)閥開啟壓力調(diào)節(jié)原理。根據(jù)系統(tǒng)測(cè)試要求,制定本系統(tǒng)總體方案和實(shí)施計(jì)劃,系統(tǒng)由功能硬件、視覺定位算法及測(cè)試軟件。(2)硬件系統(tǒng)包括自動(dòng)裝夾控制模塊、氣路通斷控制模塊、機(jī)器視覺定位模塊、數(shù)據(jù)采集控制模塊、伺服運(yùn)動(dòng)控制模塊等。其中機(jī)器視覺定位模塊是本系統(tǒng)的核心部分。主要由相機(jī)、鏡頭、光源等組成。選用像素分辨率為1600?1200,CCD尺寸為1/1.8的MV-EM200C維視相機(jī)。選擇焦距范圍為8mm?50mm,像面尺寸為1/2的鏡頭AFT-0850ZMP。根據(jù)排氣口模式,選擇AFT-RL5928-65W環(huán)形光源;伺服運(yùn)動(dòng)控制模塊主要有x軸電機(jī)、y軸電機(jī)、z旋轉(zhuǎn)電機(jī)電機(jī),分別控制擰緊機(jī)構(gòu)在水平方向運(yùn)動(dòng)、垂直方向運(yùn)動(dòng)和豎直方向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);數(shù)據(jù)采集模塊由不同氣壓傳感器采集各工位對(duì)應(yīng)排氣口開啟壓力氣壓。(3)根據(jù)相機(jī)采集的四回路保護(hù)閥排氣口圖像特點(diǎn),提出在Lab VIEW中通過MATLAB Script使用小波半軟閾值進(jìn)行去噪,結(jié)合NI模版匹配、圖像截取、二值化及Hough圓檢測(cè)等圖像處理算法,實(shí)現(xiàn)排氣口調(diào)壓螺釘圓心坐標(biāo)的精確定位。(4)根據(jù)產(chǎn)品測(cè)試規(guī)范要求,完成系統(tǒng)檢測(cè)軟件功能模塊的實(shí)現(xiàn)和檢測(cè)流程的設(shè)計(jì),并引入PID算法實(shí)現(xiàn)對(duì)四回路保護(hù)閥開啟壓力的精密調(diào)節(jié)。(5)對(duì)搭建的測(cè)試臺(tái)進(jìn)行性能評(píng)定,21口、22口、23口和24口的開啟壓力均滿足測(cè)量能力指標(biāo)Cg≥2.0,Cgk≥2.0的要求。在單工位上對(duì)四回路保護(hù)閥開啟壓力進(jìn)行測(cè)試,并分析測(cè)試結(jié)果。結(jié)果表明:21口、22口、23口和24口的開啟壓力伸展不確定度分別為(649.20±2.72)k Pa、(650.00±1.92)k Pa、(650.10±1.14)k Pa、(650.20±2.72)k Pa均滿足3135N-001四回路保護(hù)閥四口標(biāo)準(zhǔn)開啟壓力(650±5)k Pa的要求。
【學(xué)位單位】：中國(guó)計(jì)量大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U463
【部分圖文】：

會(huì)發(fā)生變化的問題。利用機(jī)器視覺系統(tǒng)采集焊縫位置圖像，然后對(duì)采集的圖像進(jìn)行處理，進(jìn)而獲得管縫坐標(biāo)位置，并實(shí)時(shí)傳輸給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使焊接點(diǎn)與焊縫對(duì)齊。德國(guó)VMT公司研發(fā)了基于視覺定位的自動(dòng)化機(jī)器人搬運(yùn)系統(tǒng)，如圖1.1所示。該搬運(yùn)系統(tǒng)的工作基礎(chǔ)是：首先由相機(jī)采集搬運(yùn)工件圖像，然后對(duì)采集的圖像預(yù)處理，最后進(jìn)行模板匹配，并獲取模板圖像在工件圖像上的坐標(biāo)位置。為了在圖像上更確切的找到模板坐標(biāo)位置，必須計(jì)算模板所有相關(guān)位姿與圖像的各位姿的相似度，該相似度稱為互相關(guān)系數(shù)。當(dāng)互相關(guān)系數(shù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，就證明在采集的圖像上找到了一個(gè)模板示例，即模板匹配成功。然后由系統(tǒng)軟件計(jì)算當(dāng)前工件與初始方位的偏差，并實(shí)時(shí)傳輸給機(jī)器人抓取板材。圖 1.1 基于視覺定位的機(jī)器人搬運(yùn)系統(tǒng)（2）國(guó)內(nèi)視覺定位技術(shù)的發(fā)展在中國(guó)，機(jī)器視覺應(yīng)用起源于20世紀(jì)80年代的技術(shù)引進(jìn)。半導(dǎo)體和電子行業(yè)是較早的應(yīng)用行業(yè)之一

近年來隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，全球制造中心正在向中國(guó)市場(chǎng)轉(zhuǎn)移。在機(jī)器視覺定位方面尤為突出，其中2007年中南大學(xué)電子工程系把視覺定位技術(shù)應(yīng)用于三角鋼琴弦柱安裝孔的加工，如圖1.2所示。該項(xiàng)目是為我國(guó)最大的鋼琴制造企業(yè)開發(fā)的，解決了大尺寸笨重設(shè)備加工的準(zhǔn)確定位問題。該項(xiàng)目參數(shù)要求主要包括：1）加工機(jī)床尺寸為1500mm 250mm 60mm；2）鉆孔位置的精度： 0.1mm，其中機(jī)器視覺定位精度指標(biāo)為0.02mm；3）鋼琴一次裝夾的鉆孔數(shù)量為230多個(gè)，可以加工15中以上型號(hào)規(guī)格的三角鋼琴。該系統(tǒng)采用NI視覺技術(shù)；

圖 1.2 機(jī)器視覺定位三角鋼琴專用數(shù)控鉆床2014年，無錫創(chuàng)世新科技有限公司能夠利用視覺定位焊點(diǎn)實(shí)現(xiàn)焊頭精確移動(dòng)，進(jìn)而完成有效的焊接。如圖1.3所示，其具體工作過程是整個(gè)系統(tǒng)控制以工控機(jī)為基礎(chǔ)，同時(shí)以運(yùn)動(dòng)視覺加工為架構(gòu)核心，以一個(gè)60cm×60cm左右的電機(jī)機(jī)臺(tái)為機(jī)器工作臺(tái)，該機(jī)器工作臺(tái)上方是沿x軸、y軸方向上的由電機(jī)控制的移動(dòng)臺(tái)，焊頭和相機(jī)固定在移動(dòng)臺(tái)上。工作臺(tái)上放置的產(chǎn)品大概有32個(gè)，以4行8列的樣式排布。機(jī)器工作的過程是：首先先移動(dòng)到左上角第一個(gè)位置，然后啟動(dòng)拍照，并記下焊點(diǎn)位置，最后移動(dòng)焊針到焊點(diǎn)位置進(jìn)行焊接。焊接再進(jìn)行第二個(gè)產(chǎn)品定位
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