本文關(guān)鍵詞：用于鋼絲圈檢測系統(tǒng)的機(jī)械裝置及其控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 鋼絲圈 自動檢測 磁力翻轉(zhuǎn) 機(jī)器視覺 上位機(jī)

【摘要】：當(dāng)前國內(nèi)主要鋼絲圈生產(chǎn)商對鋼絲圈的檢測還是采用傳統(tǒng)的人工投影檢測法為主,檢測效率低,數(shù)據(jù)不可追溯。近年來,研究人員將機(jī)器視覺檢測技術(shù)應(yīng)用于鋼絲圈的檢測,但只完成了部分幾何尺寸的檢測,且自動化水平仍然較低。本文的重點(diǎn)為鋼絲圈全自動檢測方案及裝置的研究與設(shè)計(jì),旨在提高鋼絲圈檢測領(lǐng)域的自動化水平及檢測效率,為鋼絲圈全自動檢測提供可操作性的工程解決方案。具體工作與成果如下:在對國內(nèi)主要紡紗鋼絲圈生廠商調(diào)研的基礎(chǔ)上,結(jié)合鋼絲圈行業(yè)檢測標(biāo)準(zhǔn),確定了適合自動檢測的鋼絲圈主要幾何尺寸參數(shù),針對視覺檢測技術(shù)的工藝特點(diǎn),制定了鋼絲圈自動檢測系統(tǒng)的總體方案。基于模塊化的設(shè)計(jì)思想,設(shè)計(jì)了可拆卸式的擺正模塊,可根據(jù)鋼絲圈的種類和規(guī)格選擇不同的擺正模塊并快速地裝配到振動盤本體,實(shí)現(xiàn)了一個(gè)振動盤完成多種類多規(guī)格鋼絲圈分離擺正的目標(biāo)。研究了鋼絲圈的自動給料、送料及分揀方案,對相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì),并使用UG建立了機(jī)械系統(tǒng)三維模型,對主要零部件進(jìn)行了加工。在基于Ansoft Maxwell的鋼絲圈磁力仿真的基礎(chǔ)上,提出了基于磁力的非接觸式鋼絲圈翻轉(zhuǎn)方案,并設(shè)計(jì)相應(yīng)裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,解決了鋼絲圈90度翻轉(zhuǎn)難題。該方法與機(jī)械手等接觸式翻轉(zhuǎn)方案相比,有效地降低了機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的復(fù)雜度,縮短了開發(fā)周期,開發(fā)成本大為降低。在對視覺檢測技術(shù)研究的基礎(chǔ)上,組建了一套視覺檢測系統(tǒng),在LabVIEW平臺上編寫了符合行業(yè)檢測標(biāo)準(zhǔn)和生產(chǎn)商檢測習(xí)慣的鋼絲圈平面度及對稱度誤差檢測算法,為鋼絲圈幾何尺寸一站式檢測奠定了理論基礎(chǔ)。采用了基于OPC技術(shù)的上位機(jī)與PLC通信方案,設(shè)計(jì)了上位機(jī)與下位機(jī)聯(lián)合控制系統(tǒng)。結(jié)合檢測工藝流程,在LabVIEW平臺開發(fā)了控制系統(tǒng)應(yīng)用程序,并設(shè)計(jì)了可視化的人機(jī)交互界面,作業(yè)人員使用鼠標(biāo)鍵盤操作即可完成整個(gè)檢測過程。最后將主要零部件進(jìn)行了組裝,搭建了電氣控制系統(tǒng),完成了實(shí)驗(yàn)平臺的組建,并對主要功能進(jìn)行了測試,各主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)能夠按照設(shè)計(jì)要求完成鋼絲圈的檢測。從測試結(jié)果來看綜合檢測精度達(dá)到0.01mm,檢測效率達(dá)到10s/件,與目前工廠的檢測效率相比,提升近兩倍。此外,設(shè)計(jì)了檢測數(shù)據(jù)保存功能,實(shí)現(xiàn)了檢測數(shù)據(jù)的可追溯。
【關(guān)鍵詞】：鋼絲圈 自動檢測 磁力翻轉(zhuǎn) 機(jī)器視覺 上位機(jī)
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TS103.822;TP273
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-16
• 1.1 引言11
• 1.2 項(xiàng)目研究背景及意義11-14
• 1.2.1 鋼絲圈及其作用11-12
• 1.2.2 環(huán)錠紡對鋼絲圈的要求12-13
• 1.2.3 鋼絲圈檢測方法及研究進(jìn)展13-14
• 1.2.4 項(xiàng)目研究意義14
• 1.3 課題來源和研究內(nèi)容14-16
• 1.3.1 課題來源14-15
• 1.3.2 研究內(nèi)容15-16
• 第二章 鋼絲圈自動檢測系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)16-24
• 2.1 鋼絲圈的檢測內(nèi)容及檢測工藝16-18
• 2.1.1 鋼絲圈的檢測內(nèi)容16-17
• 2.1.2 檢測工藝17-18
• 2.2 自動檢測系統(tǒng)功能分析與實(shí)現(xiàn)方案18-23
• 2.2.1 自動檢測系統(tǒng)功能分析及模塊組成18
• 2.2.2 自動給料模塊分析與實(shí)現(xiàn)方案18-19
• 2.2.3 自動送料模塊分析與實(shí)現(xiàn)方案19-20
• 2.2.4 鋼絲圈視覺檢測模塊分析與實(shí)現(xiàn)方案20
• 2.2.5 分揀模塊分析與實(shí)現(xiàn)方案20
• 2.2.6 控制系統(tǒng)方案20-21
• 2.2.7 鋼絲圈檢測后處理21-23
• 2.3 本章小結(jié)23-24
• 第三章 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)24-47
• 3.1 自動給料系統(tǒng)的應(yīng)用及研究進(jìn)展24-26
• 3.2 給料裝置設(shè)計(jì)26-34
• 3.2.1 鋼絲圈的定向給料26-30
• 3.2.2 給料節(jié)奏控制機(jī)構(gòu)30-32
• 3.2.3 鋼絲圈定向充磁及轉(zhuǎn)移裝置32-34
• 3.3 送料裝置設(shè)計(jì)34-36
• 3.3.1 送料機(jī)構(gòu)工況及性能要求分析34
• 3.3.2 送料機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)34-36
• 3.4 基于磁力的鋼絲圈翻轉(zhuǎn)原理研究及翻轉(zhuǎn)方案設(shè)計(jì)36-45
• 3.4.1 磁力機(jī)械研究進(jìn)展和應(yīng)用情況36-37
• 3.4.2 Ansoft Maxwell簡介37
• 3.4.3 基于Ansoft Maxwell的鋼絲圈磁力模型的建立與仿真37-40
• 3.4.4 仿真結(jié)果分析40-42
• 3.4.5 鋼絲圈定向翻轉(zhuǎn)分析42
• 3.4.6 磁力源的選擇42-44
• 3.4.7 鋼絲圈定向磁力翻轉(zhuǎn)試驗(yàn)44-45
• 3.5 分揀裝置設(shè)計(jì)45
• 3.6 三維實(shí)體裝配模型的建立45-46
• 3.7 本章小結(jié)46-47
• 第四章 鋼絲圈視覺檢測模塊研究與設(shè)計(jì)47-54
• 4.1 視覺檢測技術(shù)在幾何尺寸測量中的應(yīng)用47-48
• 4.2 檢測模塊硬件平臺組建48-49
• 4.3 鋼絲圈平面度及對稱度的視覺檢測算法49-53
• 4.3.1 鋼絲圈圖像處理49-51
• 4.3.2 鋼絲圈平面度測量方法研究51-52
• 4.3.3 鋼絲圈對稱度測量方法研究52-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 第五章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)54-65
• 5.1 自動控制系統(tǒng)開發(fā)54-63
• 5.1.1 邏輯控制分析54-55
• 5.1.2 上位機(jī)控制方案設(shè)計(jì)55-58
• 5.1.3 下位機(jī)控制方案設(shè)計(jì)58-60
• 5.1.4 主要控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)60-61
• 5.1.5 基于OPC技術(shù)的上位機(jī)與PLC通信方案設(shè)計(jì)61-63
• 5.2 基于LabVIEW平臺的人機(jī)交互功能設(shè)計(jì)63-64
• 5.3 本章小結(jié)64-65
• 第六章 實(shí)驗(yàn)平臺組裝與測試65-69
• 6.1 實(shí)驗(yàn)平臺組裝65-66
• 6.2 鋼絲圈檢測儀性能測試66-69
• 第七章 結(jié)論與展望69-71
• 7.1 課題總結(jié)69
• 7.2 課題展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-73
• 致謝73-74
• 攻讀碩士期間的研究成果74

【參考文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 劉敬普;鋼絲圈自動檢測系統(tǒng)的研制[D];東華大學(xué);2015年

2 李國娟;基于保鮮要求的試條和干燥劑薄片自動排序上料系統(tǒng)研究[D];湖南大學(xué);2014年

3 姚婧;基于OPC的監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)[D];大連海事大學(xué);2009年

4 李俊;機(jī)器視覺照明光源關(guān)鍵技術(shù)研究[D];天津理工大學(xué);2007年

5 羅剛;基于OPC技術(shù)的工業(yè)控制系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D];南京工業(yè)大學(xué);2005年

6 吳瑜;人機(jī)交互設(shè)計(jì)界面問題研究[D];武漢理工大學(xué);2004年

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本文編號：617266