刀具柱面Data Matrix码几何畸变的仿真分析

分析了刀具柱面Data Matrix(DM)码几何畸变的原理与过程,利用透视投影的方法建立了柱面DM码的几何畸变模型并对其进行仿真.结果表明,该模型较好地模拟了DM码在刀具柱面的几何畸变状况.通过仿真分析,获得了在一定曲率柱面上标刻DM码的合适尺寸以及采集过程中相机的合适几何参数.

标刻在金属零件上的二维条码数据提取方法

针对金属零件上二维条码光照分布不均、点扩散、对比度低与污染干扰等问题,提出一种基于原灰度图像小区域相邻模块对比提取二维条码数据的算法.首先通过峰度值排序法及模块区域微调法由粗到精定位每个二维条码模块位置,然后基于原灰度图像利用遗传算法提取二维条码的数据信息,得到最终的提取结果.与传统二维条码数据提取算法的实验结果证明,该算法对于复杂金属背景上的二维条码识读具有更高的可靠性.

基于D-S证据理论的产品多信息融合标识失效补救方法

针对离散制造企业生产环境和工艺的复杂性容易引起Data Matrix二维符号标记的磨损、污染和腐蚀而发生标识失效的问题,提出一种基于D-S证据理论的产品多信息融合标识失效补救方法。分析了产品物理与制造过程中多源信息之间的关联和数据结构,建立了离散制造产品零散与不完整多源信息的数学模型;设计了改进的变异系数加权法,并采用基于类中心的变权欧式距离法对失效标识产品特征和历史数据库进行相似性测度计算;通过D-S证据理论对失效标识的产品特征层进行融合辨识。实验结果表明,该方法能够较好地恢复补救产品失效的标识。

基于制造历史数据的产品标识失效预测与补救方法

针对离散制造企业生产环境和工艺的复杂性容易引起产品标识由于磨损、污染等因素而不可识读的问题,提出一种基于制造历史数据的产品标识失效预测与补救方法。给出了基于直接标刻技术的产品制造历史信息模型,分析了标识失效的影响因素并对历史数据进行Z-score标准化,通过主成分分析方法优化提取的特征,建立了神经网络标识失效预测模型,结合神经网络预测结果和标识转移与继承方法进行了失效标识的恢复补救。实例结果表明,该方法能够较好地预测产品标识失效并进行补救。

基于边缘和水平集的复杂背景金属零件二维条码精确定位方法

针对由于背景复杂、光照不均等因素导致的复杂背景下金属零件上二维条码定位困难问题,提出一种基于边缘及水平集的复杂背景金属零件二维条码精确定位方法.首先,通过直线检测方法定位条码的L边;然后,采用一种改进的水平集图像分割方法对可能的条码区域进行图像分割,利用条码的边缘轮廓特征、灰度及梯度直方图双峰特征进行二维条码区域判断;最后,通过区域Hough变换精确定位二维条码区域.实验结果表明,所提出的方法平均定位准确率可达到95%,且其处理时间小于1s,适用于对大多数复杂背景下金属零件二维条码的定位.

防止追踪失效的同质化产品标识特征设计方法

针对产品间同质化严重的问题,尤其是同型号同批次的产品数量庞大且存在产品标识因磨损、污染等因素不可识读而造成产品之间特征差异小、无法辨识的问题,提出一种防止追踪失效的同质化产品标识特征设计方法。分析了特征强化的零件直接标识,提出基于标刻工艺方法和仿射变换的数据矩阵码特征设计,从源头增强了个体间的特征差异性,同时提出基于灰度共生矩阵的数据矩阵码纹理特征设计,建立了产品制造过程数据矩阵码纹理库。当标识发生失效时,采用汉明距方法和欧式距离法级联匹配目标特征和数据矩阵码标刻特征矩阵、制造过程纹理库的相似度。实例结果表明,该方法能够较好地防止同质化产品追踪失效。

基于旋转采集Data Matrix码序列图像拼接方法

针对刀具柱面Data Matrix码图像拼接的特殊需求,已有算法拼接结果识读率低、实时性差的缺陷,提出了一种基于Data Matrix码图像特征的拼接方法.该方法基于缝隙内旋转采集的刀具柱面Data Matrix码序列图像,通过条码纵向位移校正与模块划分,完成基于模块信息的最小欧氏距离图像粗配准和归一化互相关图像精配准;为了保证条码结构正确,消除无重合区域对图像拼接的影响,根据匹配度先将序列图像融合成3部分并校正畸变;最后将这3部分按条码模块关系融合成一幅尺寸正确的图像,实现了条码定位、模块划分,以方便后续进行解码.实验结果表明,文中方法能够满足刀具柱面Data Matrix码序列图像的拼接需求,拼接结果解码正确率达到96%,拼接时间小于250ms,并且大大提高了解码速度.

钛合金表面电化学标刻二维条码工艺参数研究

针对零件直接标识技术中电化学标刻二维条码的工艺参数选取问题,将蚀刻电压、蚀刻时间、氧化电压、氧化时间等电化学标刻工艺参数作为优化变量,对比度、打印增长等标刻二维条码质量作为优化目标,结合正交试验和方差分析,基于TC4板材研究了各工艺参数及其交互作用对优化目标的影响规律和影响程度。通过实验验证,获得了电化学标刻TC4板材的优化工艺参数组合,为工程应用中提高电化学标刻二维条码质量提供了依据。

新工科背景下行业性地方高校专业综合实验的开发和实践

在新工科背景下,具有轻工特色地方高校的机械设计制造及自动化专业,以学生能力产出为导向,注重其关键职业素质的培养,设计开发专业综合实验,从实验内容、实验室建设、教学组织形式、考核评价等方面进行实践探索,推动新工科建设的发展。

激光微纳加工微槽道试验研究

针对100 mm×100 mm×2 mm铜制均热板进行微槽道激光加工试验研究,初步探究激光重复频率、扫描速度和扫描方式等工艺参数对微槽道微观结构及表面质量的影响规律,并对9组试件微槽道深度及表面质量进行了试验分析.结果表明,激光扫描速度越快,槽道表面质量越差;重复频率越高,表面形貌越光滑;使用多次加工方式比一次加工成型得到的微槽道热影响低,表面质量高.最终确定,铜制材料在填充间距0.01 mm、功率18 W、激光扫描速度300 mm/s、频率50 KHz、多次加工工艺下的微槽道加工工艺质量最优.

激光标刻二维码工艺及最优参数域研究

研究了在铝合金表面激光直接标刻DM(Data Matrix)码的识读质量、标刻时间与激光标刻参数之间的关系,并重点分析了激光参数对DM码对比度的影响。结果显示,最优参数域并非简单地分布在一个连通的实邻域之内,而是分布在若干个连通实邻域的并集之中。给出了基于识读质量的激光参数的约束空间,并获取了以识读质量、标刻时间综合最优为目标的激光标刻工艺参数组合。同时分析了优化参数所标刻DM码模块的扫描电镜图和能谱数据,从微观上解释了最优激光参数的分布问题。

钛合金表面二维码激光标刻的色变机理研究

针对钛合金表面二维码激光标刻的颜色变化问题,采用试验表征分析的方法对钛合金表面二维码的激光标刻色变机理进行探究,分别研究激光功率、扫描线间距、激光频率、扫描速度等对激光标刻二维码的色变影响规律,借助分光光度计、扫描电子显微镜、光学显微镜、能谱仪等设备进行表征分析进一步探究色变机理。研究结果表明,随着激光能量密度变大,激光标刻后表面颜色整体呈现逐渐变黑的趋势。并在此基础上,对不同激光参数组合下所标刻二维码的入射光的反射率进行分析,对其微观形貌进行显微观察并测出其表面成分。发现引起二维码标刻色变的主要原因是:微观形貌的变化引起二维码标刻表面入射光的反射率发生变化,加工过程中产生的氮氧化物呈现出不同颜色,氮氧化物形成的薄膜厚度不同,引起不同的颜色变化。