銅電解陰極種板表面缺陷在檢測(cè)及自動(dòng)打磨修復(fù)系統(tǒng)
發(fā)布時(shí)間:2021-04-24 18:49
在銅電解工藝生產(chǎn)陰極銅的過(guò)程中,陰極種板在長(zhǎng)期受到電解液中的雜質(zhì)和電化學(xué)反應(yīng)作用下,其表面會(huì)沉積附著雜質(zhì),出現(xiàn)暗灰色的污點(diǎn)/面等氧化缺陷,降低陰極種板的附著力,使粘附于板面的陰極銅提早脫落、掉入電解槽中,影響陰極銅的產(chǎn)量和質(zhì)量。為解決這個(gè)問(wèn)題,須派數(shù)名員工在陰極銅剝片運(yùn)輸生產(chǎn)線的專用工位檢測(cè)分揀表面氧化缺陷嚴(yán)重的陰極種板,送至工作臺(tái)進(jìn)行人工打磨修復(fù)然后重新排板。單純的依靠人工檢測(cè)分揀打磨陰極種板會(huì)產(chǎn)生分揀效果差、工作強(qiáng)度大、效率不高、打磨質(zhì)量低等問(wèn)題,為解決這些問(wèn)題研究陰極種板表面缺陷在線檢測(cè)及自動(dòng)打磨修復(fù)系統(tǒng)顯的十分有必要。本文的主要工作和研究結(jié)論總結(jié)如下。首先,分析了某銅冶煉企業(yè)的生產(chǎn)線陰極銅生產(chǎn)工藝流程的組成、運(yùn)行節(jié)拍與時(shí)序及其特點(diǎn),確定了在不改變?cè)泄に嚵鞒痰那疤嵯聵?gòu)建了基于機(jī)器視覺檢測(cè)和恒力打磨一體化的銅電解陰極種板表面缺陷在線檢測(cè)及自動(dòng)打磨修復(fù)系統(tǒng)方案,進(jìn)行了相應(yīng)的系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)。在視覺檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面,確定視覺系統(tǒng)的光源、相機(jī)、鏡頭等主要硬件選型。為了檢測(cè)陰極種板表面產(chǎn)生的氧化缺陷程度,通過(guò)對(duì)陰極種板表面目標(biāo)特征區(qū)域面積占比的計(jì)算來(lái)評(píng)估陰極種板的合格性。使用圖像處理技術(shù)...
【文章來(lái)源】:江西理工大學(xué)江西省
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 論文研究的背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 視覺檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀
1.2.2 打磨機(jī)器人技術(shù)現(xiàn)狀
1.3 本文章節(jié)安排
第二章 陰極種板表面缺陷檢測(cè)與自動(dòng)打磨修復(fù)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
2.1 系統(tǒng)功能分析
2.2 系統(tǒng)工藝流程與生產(chǎn)線布局方案
2.2.1 系統(tǒng)整體工藝流程
2.2.2 系統(tǒng)生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)布局方案
2.3 本章小結(jié)
第三章 陰極種板表面缺陷視覺檢測(cè)系統(tǒng)研究
3.1 視覺檢測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)及組成
3.1.1 照明光源與方式選擇
3.1.2 相機(jī)與鏡頭選型
3.1.3 圖像處理軟件選擇和界面設(shè)計(jì)
3.2 陰極種板圖像預(yù)處理
3.2.1 圖像灰度化
3.2.2 圖像增強(qiáng)
3.2.3 圖像濾波處理
3.3 陰極種板圖像分割
3.3.1 圖像的二值化
3.3.2 二值圖像形態(tài)學(xué)處理
3.4 陰極種板目標(biāo)特征區(qū)域識(shí)別
3.4.1 特征區(qū)域的處理與計(jì)算
3.4.2 特征區(qū)域識(shí)別結(jié)果與分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 陰極種板表面打磨機(jī)器人系統(tǒng)分析
4.1 打磨機(jī)器人系統(tǒng)方案
4.1.1 打磨機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)選型
4.1.2 打磨機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.2 恒力打磨裝置設(shè)計(jì)
4.2.1 打磨裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2.2 打磨裝置控制設(shè)計(jì)
4.3 打磨機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性分析
4.3.1 靜力學(xué)分析
4.3.2 模態(tài)分析
4.4 恒力打磨控制算法設(shè)計(jì)
4.4.1 恒力裝置數(shù)學(xué)模型建立
4.4.2 恒力PID控制算法設(shè)計(jì)
4.4.3 恒力控制仿真
4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于模糊PID控制策略的液壓缸試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)[J]. 張?jiān)鰧?李世振,劉延俊,徐子杰,牛國(guó)棟,吉晨. 液壓與氣動(dòng). 2020(05)
[2]融合直方圖均衡化與同態(tài)濾波的霧天圖像增強(qiáng)算法研究[J]. 趙春麗,董靜薇,徐博,馬曉峰. 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[3]復(fù)合材料打磨機(jī)器人的主動(dòng)柔順控制[J]. 許家忠,鄭學(xué)海,周洵. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2019(12)
[4]Smart Semi-active PID-ACO control strategy for tower vibration reduction in Wind Turbines with MR damper[J]. Mahmudur Rahman,Zhi Chao Ong,Wen Tong Chong,Sabariah Julai. Earthquake Engineering and Engineering Vibration. 2019(04)
[5]基于蒙特卡洛模擬的圖像二值化增強(qiáng)算法(英文)[J]. 韓征,粟濱,李艷鴿,馬楊帆,王衛(wèi)東,陳光齊. Journal of Central South University. 2019(06)
[6]面向7075-T7451鋁合金厚板加工變形控制的變向迭代優(yōu)化方法[J]. 王華敏,秦國(guó)華,林鋒,左敦穩(wěn),韓雄,陳雪梅. 稀有金屬材料與工程. 2019(04)
[7]基于數(shù)字圖像直方圖均衡化改進(jìn)算法的設(shè)計(jì)研究[J]. 王瑋. 佳木斯大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(06)
[8]工業(yè)機(jī)器人在智能制造中的角色[J]. 戴家鵬. Engineering. 2018(04)
[9]基于LabVIEW的多通道視覺測(cè)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 倪健,楊預(yù)立,邢強(qiáng),徐海黎. 工程設(shè)計(jì)學(xué)報(bào). 2018(02)
[10]High-speed wind tunnel test of the CAE aerodynamic validation model[J]. Roy GEBBINK,Ganglin WANG,Min ZHONG. Chinese Journal of Aeronautics. 2018(03)
博士論文
[1]復(fù)雜形狀零部件打磨作業(yè)機(jī)器人研究[D]. 郭萬(wàn)金.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]新常態(tài)下中國(guó)銅資源供需前景分析與預(yù)測(cè)[D]. 周平.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2015
碩士論文
[1]基于機(jī)器視覺的典型零件缺陷檢測(cè)研究[D]. 王晨.揚(yáng)州大學(xué) 2020
[2]基于機(jī)器視覺的導(dǎo)光板的缺陷檢測(cè)與分類研究[D]. 張家瑜.杭州師范大學(xué) 2019
[3]基于機(jī)器視覺的金屬手機(jī)外殼尺寸測(cè)量與表面典型缺陷檢測(cè)研究[D]. 馮鍇.華南理工大學(xué) 2018
[4]機(jī)器人打磨拋光系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D]. 羅霄.湖北工業(yè)大學(xué) 2017
[5]基于工業(yè)機(jī)器人的水龍頭打磨拋光系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)[D]. 黃琴.浙江工業(yè)大學(xué) 2016
[6]基于直線運(yùn)動(dòng)單元的直角坐標(biāo)機(jī)器人系統(tǒng)的研究[D]. 趙玉信.齊魯工業(yè)大學(xué) 2014
[7]基于TSPL算法的圖像椒鹽噪聲去除方法研究[D]. 朱效麗.山東財(cái)經(jīng)大學(xué) 2013
本文編號(hào):3157884
【文章來(lái)源】:江西理工大學(xué)江西省
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 論文研究的背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 視覺檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀
1.2.2 打磨機(jī)器人技術(shù)現(xiàn)狀
1.3 本文章節(jié)安排
第二章 陰極種板表面缺陷檢測(cè)與自動(dòng)打磨修復(fù)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
2.1 系統(tǒng)功能分析
2.2 系統(tǒng)工藝流程與生產(chǎn)線布局方案
2.2.1 系統(tǒng)整體工藝流程
2.2.2 系統(tǒng)生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)布局方案
2.3 本章小結(jié)
第三章 陰極種板表面缺陷視覺檢測(cè)系統(tǒng)研究
3.1 視覺檢測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)及組成
3.1.1 照明光源與方式選擇
3.1.2 相機(jī)與鏡頭選型
3.1.3 圖像處理軟件選擇和界面設(shè)計(jì)
3.2 陰極種板圖像預(yù)處理
3.2.1 圖像灰度化
3.2.2 圖像增強(qiáng)
3.2.3 圖像濾波處理
3.3 陰極種板圖像分割
3.3.1 圖像的二值化
3.3.2 二值圖像形態(tài)學(xué)處理
3.4 陰極種板目標(biāo)特征區(qū)域識(shí)別
3.4.1 特征區(qū)域的處理與計(jì)算
3.4.2 特征區(qū)域識(shí)別結(jié)果與分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 陰極種板表面打磨機(jī)器人系統(tǒng)分析
4.1 打磨機(jī)器人系統(tǒng)方案
4.1.1 打磨機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)選型
4.1.2 打磨機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.2 恒力打磨裝置設(shè)計(jì)
4.2.1 打磨裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2.2 打磨裝置控制設(shè)計(jì)
4.3 打磨機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性分析
4.3.1 靜力學(xué)分析
4.3.2 模態(tài)分析
4.4 恒力打磨控制算法設(shè)計(jì)
4.4.1 恒力裝置數(shù)學(xué)模型建立
4.4.2 恒力PID控制算法設(shè)計(jì)
4.4.3 恒力控制仿真
4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于模糊PID控制策略的液壓缸試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)[J]. 張?jiān)鰧?李世振,劉延俊,徐子杰,牛國(guó)棟,吉晨. 液壓與氣動(dòng). 2020(05)
[2]融合直方圖均衡化與同態(tài)濾波的霧天圖像增強(qiáng)算法研究[J]. 趙春麗,董靜薇,徐博,馬曉峰. 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[3]復(fù)合材料打磨機(jī)器人的主動(dòng)柔順控制[J]. 許家忠,鄭學(xué)海,周洵. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2019(12)
[4]Smart Semi-active PID-ACO control strategy for tower vibration reduction in Wind Turbines with MR damper[J]. Mahmudur Rahman,Zhi Chao Ong,Wen Tong Chong,Sabariah Julai. Earthquake Engineering and Engineering Vibration. 2019(04)
[5]基于蒙特卡洛模擬的圖像二值化增強(qiáng)算法(英文)[J]. 韓征,粟濱,李艷鴿,馬楊帆,王衛(wèi)東,陳光齊. Journal of Central South University. 2019(06)
[6]面向7075-T7451鋁合金厚板加工變形控制的變向迭代優(yōu)化方法[J]. 王華敏,秦國(guó)華,林鋒,左敦穩(wěn),韓雄,陳雪梅. 稀有金屬材料與工程. 2019(04)
[7]基于數(shù)字圖像直方圖均衡化改進(jìn)算法的設(shè)計(jì)研究[J]. 王瑋. 佳木斯大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(06)
[8]工業(yè)機(jī)器人在智能制造中的角色[J]. 戴家鵬. Engineering. 2018(04)
[9]基于LabVIEW的多通道視覺測(cè)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 倪健,楊預(yù)立,邢強(qiáng),徐海黎. 工程設(shè)計(jì)學(xué)報(bào). 2018(02)
[10]High-speed wind tunnel test of the CAE aerodynamic validation model[J]. Roy GEBBINK,Ganglin WANG,Min ZHONG. Chinese Journal of Aeronautics. 2018(03)
博士論文
[1]復(fù)雜形狀零部件打磨作業(yè)機(jī)器人研究[D]. 郭萬(wàn)金.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]新常態(tài)下中國(guó)銅資源供需前景分析與預(yù)測(cè)[D]. 周平.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2015
碩士論文
[1]基于機(jī)器視覺的典型零件缺陷檢測(cè)研究[D]. 王晨.揚(yáng)州大學(xué) 2020
[2]基于機(jī)器視覺的導(dǎo)光板的缺陷檢測(cè)與分類研究[D]. 張家瑜.杭州師范大學(xué) 2019
[3]基于機(jī)器視覺的金屬手機(jī)外殼尺寸測(cè)量與表面典型缺陷檢測(cè)研究[D]. 馮鍇.華南理工大學(xué) 2018
[4]機(jī)器人打磨拋光系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D]. 羅霄.湖北工業(yè)大學(xué) 2017
[5]基于工業(yè)機(jī)器人的水龍頭打磨拋光系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)[D]. 黃琴.浙江工業(yè)大學(xué) 2016
[6]基于直線運(yùn)動(dòng)單元的直角坐標(biāo)機(jī)器人系統(tǒng)的研究[D]. 趙玉信.齊魯工業(yè)大學(xué) 2014
[7]基于TSPL算法的圖像椒鹽噪聲去除方法研究[D]. 朱效麗.山東財(cái)經(jīng)大學(xué) 2013
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