“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(chǎn)加工等制造工業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級。曲軸瓦蓋是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵零件之一。瓦蓋和缸體的精密結(jié)合是曲軸高速平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的前提,所以在缸體上壓裝曲軸瓦蓋成為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)工序中的重要步驟。目前國內(nèi)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(qiáng)、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、人力成本高和勞動(dòng)強(qiáng)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(jìn)行自動(dòng)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(jī)器人進(jìn)行曲軸瓦蓋上料。本文主要研究內(nèi)容如下:1.根據(jù)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廠生產(chǎn)環(huán)境、工藝要求以及曲軸瓦蓋的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)特征,為瓦蓋自動(dòng)取料機(jī)器人的3D視覺系統(tǒng)設(shè)計(jì)了對應(yīng)的照明成像方案和配套的裝置結(jié)構(gòu)。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(jī)器人和機(jī)械電氣模塊,實(shí)現(xiàn)曲軸瓦蓋產(chǎn)品的自動(dòng)檢測與上料。2.針對瓦蓋組擺放方向和組內(nèi)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(jìn)行通道轉(zhuǎn)換和中值濾波等預(yù)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(jié)合...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)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(nèi)外研究的發(fā)展與現(xiàn)狀
        1.2.1 工業(yè)視覺機(jī)器人發(fā)展和現(xiàn)狀
        1.2.2 目標(biāo)檢測的發(fā)展和現(xiàn)狀
        1.2.3 3D視覺定位的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第2章 曲軸瓦蓋裝配中的3D視覺系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    2.1 系統(tǒng)需求分析
    2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求
    2.3 裝置的總體結(jié)構(gòu)與工作流程
    2.4 照明成像方案設(shè)計(jì)
        2.4.1 高度定位方法的選取與設(shè)計(jì)
        2.4.2 相機(jī)與鏡頭的選型
        2.4.3 光源的選擇與角度調(diào)整
        2.4.4 算法執(zhí)行模塊
    2.5 本章小結(jié)
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(yù)處理
        3.1.1 基于油墨線條的圖像色彩通道轉(zhuǎn)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(shí)驗(yàn)
    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(shí)驗(yàn)結(jié)果
    3.4 本章小結(jié)
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(jī)成像模型與相機(jī)標(biāo)定
    4.3 基于線激光的3D視覺定位方法
        4.3.1 改進(jìn)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(jì)算
    4.4 基于線激光的瓦蓋組3D定位實(shí)驗(yàn)
        4.4.1 基于線激光的瓦蓋組3D定位測試
        4.4.2 引導(dǎo)性能對比
    4.5 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)集成與實(shí)現(xiàn)
    5.1 系統(tǒng)的工作流程
    5.2 檢測軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        5.2.1 軟件結(jié)構(gòu)
        5.2.2 軟件功能
    5.3 系統(tǒng)生產(chǎn)效率分析
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 本文總結(jié)
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄 A(在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果)



本文編號：3946047