隨著工業(yè)機(jī)器人及機(jī)器視覺(jué)技術(shù)在工件打磨拋光等領(lǐng)域的飛速發(fā)展,中國(guó)制造業(yè)向著智能化、自動(dòng)化、低成本化發(fā)展是新時(shí)代的趨勢(shì)。本文對(duì)打磨的自動(dòng)化技術(shù)和打磨工件智能化檢測(cè)相關(guān)的機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了研究,提出一個(gè)高效、實(shí)用性強(qiáng)的解決方案,其主要分為三方面:工件的自動(dòng)化打磨,打磨工件表面缺陷檢測(cè)以及打磨工件表面粗糙度檢測(cè)。為了實(shí)現(xiàn)工件的自動(dòng)打磨拋光和打磨工件的實(shí)時(shí)在線(xiàn)智能化檢測(cè),本文將打磨工業(yè)機(jī)器人和機(jī)器視覺(jué)技術(shù)相結(jié)合,在控制打磨工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械臂末端的打磨機(jī)對(duì)工件進(jìn)行自動(dòng)打磨的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了打磨工件缺陷及粗糙度視覺(jué)在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng),其研究?jī)?nèi)容為:(1)針對(duì)視覺(jué)檢測(cè)環(huán)境光照不均,導(dǎo)致采集到的圖像存在局部曝光、局部陰影等問(wèn)題,本文提出一種適用于光線(xiàn)不均環(huán)境下的打磨工件缺陷檢測(cè)方法。該方法首先對(duì)采集的圖像進(jìn)行灰度化、二值化等預(yù)處理,以提取手機(jī)外殼主輪廓;再使用局部化二值化方法,解決由于光照不均導(dǎo)致手機(jī)外殼缺陷誤檢的問(wèn)題;最后用邊緣檢測(cè)算法進(jìn)行缺陷檢測(cè),標(biāo)記缺陷位置和大小。(2)在非接觸粗糙度測(cè)量方法中,光切法具有測(cè)量分辨率高、測(cè)量方法簡(jiǎn)單、易于操作、成本低等優(yōu)點(diǎn),本文選用光切法顯微鏡和配套的CCD相機(jī)對(duì)打磨工件粗糙度圖像進(jìn)行采集;然后對(duì)打磨工件粗糙度圖像進(jìn)行二值化、濾波等預(yù)處理;再使用邊緣檢測(cè)算法獲取粗糙度輪廓曲線(xiàn),采用最小二乘法擬合曲線(xiàn)減小誤差,獲取其像素高度差值;最后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)粗糙度樣本中的圖像像素高度差值與輪廓高度值對(duì)應(yīng)關(guān)系,計(jì)算出表面粗糙度值。(3)在打磨工件缺陷檢測(cè)算法和粗糙度檢測(cè)算法的研究基礎(chǔ)上,本文對(duì)視覺(jué)在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行軟件設(shè)計(jì),并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)對(duì)打磨工件進(jìn)行缺陷和粗糙度在線(xiàn)檢測(cè),同時(shí)把檢測(cè)的結(jié)果以及檢測(cè)效果圖實(shí)時(shí)顯示在電腦上。實(shí)驗(yàn)表明,該系統(tǒng)的缺陷檢測(cè)部分可以對(duì)有污漬、劃痕、擦傷、印痕等缺陷進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)時(shí)間為1.6s/件,準(zhǔn)確率達(dá)到95%;該系統(tǒng)中的粗糙度檢測(cè)范圍為1um~80μm,檢測(cè)時(shí)間為0.7s/件,具有很好的應(yīng)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
【學(xué)位單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：TP391.41;TP242.2
【部分圖文】：

計(jì)算出打磨工件表面粗糙度輪廓算術(shù)平均值 R a值。若 R a大于 3.示不合格，則打磨工件返回打磨密封工作站重新打磨。送帶運(yùn)動(dòng)程序設(shè)計(jì)：傳送帶運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)分為自動(dòng)模式和手動(dòng)模式，手觸摸顯示屏按鍵控制傳送帶運(yùn)動(dòng)。自動(dòng)模式就是實(shí)現(xiàn)通過(guò)電腦按鍵發(fā)帶自動(dòng)把打磨工件從缺陷檢測(cè)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)到粗糙度檢測(cè)平臺(tái)等來(lái)回運(yùn)動(dòng)覺(jué)在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)：主要把上述的打磨工件缺陷檢測(cè)算法、粗糙送帶運(yùn)動(dòng)控制等一體化，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)打磨工件進(jìn)行缺陷和粗糙度視把檢測(cè)的結(jié)果以及檢測(cè)效果圖顯示在電腦上。來(lái)說(shuō)，首先在打磨密封工作站內(nèi)的六軸工業(yè)機(jī)器人對(duì)工件進(jìn)行自動(dòng)密封工作站內(nèi)使用打磨工件缺陷及粗糙度視覺(jué)在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)打磨糙度檢測(cè)。具體的打磨拋光檢測(cè)工作站實(shí)際效果和打磨拋光檢測(cè)功1 和圖 1-2 所示：

如圖 1-1 和圖 1-2 所示：圖 1-1 打磨拋光檢測(cè)工作站Fig 1-1 Grinding and polishing inspection station

適應(yīng)工件表面打磨加工后所需要的視覺(jué)檢測(cè)新技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)工件自動(dòng)打磨和。本章將先介紹平臺(tái)的整體硬件框架設(shè)計(jì)，然后闡述打磨平臺(tái)的搭建和視覺(jué)平臺(tái)的搭建所需的硬件設(shè)備，最后講述視覺(jué)在線(xiàn)檢測(cè)平臺(tái)的軟件設(shè)計(jì)，主要工件缺陷檢測(cè)、打磨工件粗糙度檢測(cè)以及視覺(jué)在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。平臺(tái)硬件設(shè)計(jì)1 平臺(tái)整體硬件設(shè)計(jì)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求，本文將打磨機(jī)器人和視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)工件自和智能化檢測(cè)。這里首先需要對(duì)機(jī)床加工的工件進(jìn)行自動(dòng)化打磨，然后對(duì)打行清洗干燥處理，再進(jìn)一步對(duì)打磨工件進(jìn)行缺陷檢測(cè)和粗糙度檢測(cè)，最后根果采取相應(yīng)的策略。具體打磨和檢測(cè)的技術(shù)路線(xiàn)圖如圖 2-1 所示：
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本文編號(hào)：2877197