基于雙目視覺的機床回轉軸誤差檢測方法研究
發(fā)布時間:2020-12-18 15:16
高性能零部件廣泛應用于航空、航天、國防、電子等領域,多軸數控機床為該類零件的高精度、高質量加工提供了強有力手段,然而機床在加工過程中存在誤差。對于多軸機床數控機床,回轉軸誤差尤為顯著,導致數控機床加工精度降低。為提高多軸數控機床加工性能,需要對數控機床進行定期的誤差檢測,從而對其補償。常用的誤差檢測方法包括激光干涉儀、球桿儀、R-test等,然而此類測量設備存在安裝調試困難、測量時間長、誤差溯源困難等問題,且每種測量設備都有各自適用的范圍,難以實現多種誤差的快速測量。視覺測量技術具有三維測量、快速便捷、成本低等優(yōu)點,可以實現機床多種誤差的柔性綜合測量。因此,本文提出了基于雙目視覺的機床誤差檢測方法。具體內容包括:(1)分析五軸數控機床拓撲結構及機床回轉軸裝配誤差的種類,并基于視覺測量原理,構建機床回轉軸安裝誤差的檢測與辨識模型,為誤差檢測奠定基礎。(2)研究了高效、高精度圖像特征提取方法。針對圖像噪聲、雜點多的問題,提出了基于全局閾值與局部閾值相結合的灰度圖像分割方法,有效提高圖像分割的魯棒性及圖像預處理速度;針對金屬表面強反光現象導致的圖像特征提取困難問題,提出了基于面積比率的強反光...
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:85 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 論文的研究背景與意義
1.2 機床誤差檢測技術國內外研究現狀
1.2.1 激光干涉儀測量方法的研究現狀
1.2.2 球桿儀測量方法的研究現狀
1.2.3 R-test測量方法研究現狀
1.2.4 其他測量方法的研究現狀
1.3 視覺測量方法研究現狀
1.4 本文研究內容
2 機床回轉軸裝配誤差的測量方案
2.1 機床回轉軸誤差分析
2.1.1 雙轉臺五軸數控機床結構分析
2.1.2 數控機床回轉軸誤差分析
2.2 基于視覺的回轉軸誤差測量原理
2.2.1 目視覺測量原理
2.2.2 回轉軸裝配誤差的測量與辨識方法
2.3 視覺測量系統(tǒng)硬件設計
2.3.1 工業(yè)相機選型
2.3.2 特征靶標設計
2.4 本章小結
3 高效、高精度特征提取方法
3.1 基于灰度閾值的圖像噪聲抑制方法
3.2 基于面積比率的強反光抑制方法
3.3 基于交比不變的圓心補償方法
3.4 本章小結
4 構建圖像坐標與機床坐標的基準轉換模型
4.1 圖像與視覺系統(tǒng)的基準轉換模型的構建
4.2 視覺系統(tǒng)與機床的基準轉換模型的構建
4.3 本章小結
5 機床誤差檢測實驗與分析
5.1 基準轉換模型的精度驗證
5.2 機床回轉軸裝配誤差測量實驗與驗證
5.3 球桿儀檢測回轉軸安裝誤差
5.4 機床回轉軸定位誤差測量實驗與驗證
5.5 機床圓軌跡誤差測量實驗與驗證
5.6 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝
本文編號:2924216
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:85 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
Abstract
1 緒論
1.1 論文的研究背景與意義
1.2 機床誤差檢測技術國內外研究現狀
1.2.1 激光干涉儀測量方法的研究現狀
1.2.2 球桿儀測量方法的研究現狀
1.2.3 R-test測量方法研究現狀
1.2.4 其他測量方法的研究現狀
1.3 視覺測量方法研究現狀
1.4 本文研究內容
2 機床回轉軸裝配誤差的測量方案
2.1 機床回轉軸誤差分析
2.1.1 雙轉臺五軸數控機床結構分析
2.1.2 數控機床回轉軸誤差分析
2.2 基于視覺的回轉軸誤差測量原理
2.2.1 目視覺測量原理
2.2.2 回轉軸裝配誤差的測量與辨識方法
2.3 視覺測量系統(tǒng)硬件設計
2.3.1 工業(yè)相機選型
2.3.2 特征靶標設計
2.4 本章小結
3 高效、高精度特征提取方法
3.1 基于灰度閾值的圖像噪聲抑制方法
3.2 基于面積比率的強反光抑制方法
3.3 基于交比不變的圓心補償方法
3.4 本章小結
4 構建圖像坐標與機床坐標的基準轉換模型
4.1 圖像與視覺系統(tǒng)的基準轉換模型的構建
4.2 視覺系統(tǒng)與機床的基準轉換模型的構建
4.3 本章小結
5 機床誤差檢測實驗與分析
5.1 基準轉換模型的精度驗證
5.2 機床回轉軸裝配誤差測量實驗與驗證
5.3 球桿儀檢測回轉軸安裝誤差
5.4 機床回轉軸定位誤差測量實驗與驗證
5.5 機床圓軌跡誤差測量實驗與驗證
5.6 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
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