多工位硅胶圈缺陷在线视觉检测系统研究

硅胶圈检测由于缺陷具有种类多、易变形、复杂性高等特点,通过提出多工位、多角度、不同打光方式结合的基于视觉的机电检测系统来解决这类产品的检测问题。整个检测系统的图像处理使用了基于OpenCV库按照实际项目需求进行改进,使用滤波算子、阈值分割和形态学方法。使用VGG16卷积神经网络训练模型在小样本条件对三种缺陷分类和传统视觉检测方法得到的准确率进行对照实验。在小样本下传统机器视觉的检测准确率>98%,优于深度学习的方法。通过Qt完成UI界面的设计。该软件系统使用多线程设计模式编写,并提出了一种多工位循环剔除新方法,具备在线检测计数和剔除功能。就一种特定的硅胶圈产品检测进行实际实验和测试,验证了本系统的可靠性和实用性。

基于双目视觉的柔性塑胶套壁厚检测系统研究

为了完成锥形波纹管形状的柔性塑胶防尘套壁厚的检测,建立一个基于双目立体视觉模型的测量系统。该系统中的两个工业数字摄像机通过PLC给予的外触发对工件同时进行图像采集,对采集的多组图像进行相应的预处理后,采用特征点提取方法实现图像拼接,运用特征匹配算法提取出相应待测点三维坐标信息,完成柔性塑胶防尘套壁厚检测。该测量系统,使用气动柔性夹爪夹取工件,减少柔性工件的夹取变形影响,使用高精度移动滑台带动工件运动到拍照位置,通过控制滑台特定的移动距离和对图形特征提取结合方法对多次拍照后的工件图像进行特征点筛选和图像拼接,完成工件壁厚的高精度检测。实验数据表明,该测量系统绝对检测精度达±0.05mm以内,简单快捷,缩短了工件生产工作中的设备调整时间。

通用型前瞻速度规划算法

为优化进给速度曲线,节约加工时间并提高加工质量,提出一种通用的前瞻速度规划算法。该算法可以在满足进给速度约束条件的前提下,对加工路径进行预读,实现进给速度的前瞻规划处理。算法以规划元为单位对加工路径进行划分,通过对加减速算法的抽象和封装实现不同种类的前瞻速度规划,以及对进给速度控制功能算法的重构。仿真和实验表明,该算法在几种不同加减速方式下都可以正确重构,实现进给速度的实时前瞻规划,改善数控机床的加工效率和运动平稳性。

基于网络的具有在机监测与智能维护的可重构数控系统技术

构建了一个基于网络的可监控数控系统。为适应开放式数控系统的发展趋势,构建了一个四层次的开放式系统架构模型,该模型可满足功能结构调整与后续功能扩展的需求;为实现数控系统的功能集成、机床运行状态的监测与加工质量的实时获取以及免二次装卡的需求,建立了基于嵌入式监测单元与在机质量检测单元的数控系统原型。在分析机床监测发展现状的基础上,组建了基于DSP+ARM架构的嵌入式监测单元,该单元可进行机床运行状态的实时监测,并通过现场总线方式与数控系统实现无缝连接,还可依据监测目标的改变与需求进行柔性化的软硬件配置;利用开放式架构,嵌入质量检测单元,可实现被加工工件几何信息的在机获取。研究结果为数控装备维护与系统功能集成提供了一种可行的方案。

自由曲面数控加工的实时自适应进给速度规划算法

自由曲面的数控加工程序通常由大量微小线段组成。在数控加工中,需要在提高进给速度的同时避免加工过程中的振动,因而必须对进给速度曲线进行约束和优化。本文提出了一种适用于自由曲面数控加工的自适应进给速度规划算法。通过对小线段加工路径几何关系的分析,估计出加工路径的曲率。在速度规划中,根据加速度约束对进给速度进行自适应调整,同时对尖角处的进给速度进行限制。为了获得平滑的进给速度曲线,采用限制加加速度的前瞻速度规划算法。开发了目标速度滤波器技术以减少速度波动及实时规划的负荷。实验测试表明,该算法可以实现自由曲面加工的实时自适应进给速度规划,实现高速平稳加工。

花生传送带作业精准定位方法研究

文章提出了一种面向花生类椭圆体目标,添加重心高度补偿的精准定位方法。该方法优化现场标定步骤,借助自制高精度标定块完成传送带平面标定,利用直接最小二乘法拟合花生椭圆轮廓曲线,重新校正短半轴图像信息,以传送带水平面为基准,映射到实际花生重心作出定位补偿。结果表明,该方法的平面定位精度优于1 mm,抓取成功率由87%提高至97%;现场测试表明该定位方法具有良好的工业实用性,能够满足实际生产需要。