基于机器视觉的圆形部件中心点定位系统研究

为实现通过机器视觉对气门导管、闷盖孔、护套孔等零部件的定位,特设计一种适用于圆形部件中心点的检测方法。首先,使用阈值分割、膨胀、腐蚀等算法对图像进行预处理,筛选出圆形部件所在的区域。其次,找到圆形部件所在区域的中心,将此中心作为圆形卡尺工具的测量中心,设置卡尺的检测半径和动态测量范围,使测量范围覆盖圆形部件的外轮廓。利用卡尺测量算子找到圆形轮廓与卡尺栅格的交点集。最后,通过最小二乘圆弧逼近的方法得到圆的中心点,实现对圆形部件的定位。研究表明,该方法的鲁棒性较强,精确度较高,提高了装配的准确率。

曲轴非圆磨削中基于差分进化算法的变参数交叉耦合轮廓控制

曲轴非圆磨削通常采用补偿单轴伺服跟踪误差的方法来提高连杆颈轮廓加工精度,但磨削运动中大惯量砂轮架会严重影响伺服系统的高速响应性,导致单轴伺服跟踪误差补偿轮廓误差效果不理想。因此引入双轴联动交叉耦合控制思想,首先工件旋转轴与砂轮架直线轴的联动运动被近似为两根直线轴联动,并建立曲轴非圆磨削轮廓误差模型,在此模型基础上设计交叉耦合控制系统。为了弥补这种近似对非线性轨迹控制带来的不足,研究分段变参数的交叉耦合控制策略,并以工件轮廓误差最小为目标,采用差分进化(Differential evolution,DE)算法逐段对控制器参数进行优化。仿真实例结合试验表明:在基于DE算法优化的变参数交叉耦合控制下,曲轴非圆磨削理论轮廓精度较普通比例微分和积分控制或交叉耦合控制有所提高。

改善多步法谐波抑制的新方法——鉴相法

分析了回转基准中存在的问题和多步法误差分离技术的原理误差 ,提出鉴相法误差分离技术。该技术较显著地扩展了无谐波抑制范围 ,且使测量过程和测量系统大为简化 ,是建立纳米精度回转基准的一种较理想方法。

X-C直驱平台平面曲线轮廓磨削廓形误差非线性耦合控制

为提高X-C平台的曲线轮廓加工精度,引入了双轴联动耦合控制思想。根据切点跟踪加工原理,提出X,C轴跟踪误差耦合形成廓形误差的计算模型,在此基础上设计了X-C直驱加工耦合控制系统。为削弱曲线轮廓X-C磨削过程中轮廓轨迹、加工速度变化、磨削力变化、控制参数等因素对轮廓精度的影响,研究非线性PID调节的控制策略来补偿控制X,C轴跟踪误差引起的廓形误差。建立了直线电机与力矩电机构成的X-C直驱加工平台仿真模型,并以凸轮加工为例进行非线性交叉耦合廓形误差补偿控制仿真实验。结果表明:与常规加工相比,所设计的非线性交叉耦合控制器能够在一定程度上提高X-C直驱平台曲线轮廓的加工精度。

数控机床几何误差非接触圆轨迹检测方法研究

几何误差是评定数控机床精度的主要指标之一。本文提出一种基于圆测法,利用两台激光干涉仪及可控移动平台实现数控机床几何误差检测的新方法。介绍了该方法的基本原理,完成了测量系统的设计,并推导出单项误差分离的模型。使用该方法与球杆仪法分别在MCV-510数控加工中心上进行模拟测量。试验表明:两种方法测得数据的最大绝对误差是0.8μm,从而证明该方法的可行性和正确性。

橘子采摘机器人目标识别定位方法与实验研究

自然环境下橘子目标被枝叶遮挡或者果实之间重叠现象非常普遍,环境的复杂性给采摘机器人视觉系统的目标识别与定位带来极大困难,提出了一种将K-means聚类算法与Canny边缘检测算法相结合的方法,识别出枝叶遮挡多果重叠工况下橘子的完整轮廓,对橘子轮廓的几何参数和实际坐标进行计算,完成了目标物的定位。首先采用K-means聚类算法从原始图像中分割橘子目标区域,应用Canny边缘检测算法识别橘子目标区域的轮廓,再通过Hough梯度圆变换检测算法确定橘子轮廓的圆心和半径,利用单目立体视觉平移测量模型计算出橘子的空间坐标,完成了橘子和大枣的抓取实验。实验结果表明,本文方法能够实现复杂背景下橘子多目标的识别与定位,并可推广到类圆目标的抓取过程。

数控机床误差的圆轨迹运动激光非接触测量新方法

对数控机床圆运动轨迹的测量是评价机床轮廓加工精度的有效方法之一。传统的测试设备如球杆仪很难实现在高进给速度下对小半径圆轨迹进行测量。本文介绍的利用激光多普勒位移测量仪可以在比较高的速度状态下、在半径从1mm到150mm范围内对数控机床的圆轨迹实现非接触测量,可获得数控机床的几何误差、反向间隙、伺服系统误差等,并能测得相应的圆半径、进给速度及加速度。本文主要论述采用这种新方法对数控机床伺服系统控制性能的优劣进行评价。

非圆等距廓形的仿形加工法研究

研究、分析了非圆等距廓形的仿形加工法,给出了串联式仿形法加工系统的动态特性,提出了串联式仿形法加工系统的设计原则,建议阻尼比取值范围在0.7附近。

数控机床几何误差非接触圆轨迹检测方法研究

几何误差是评定数控机床精度的主要指标之一。本文提出一种基于圆测法,利用两台激光干涉仪及可控移动平台实现数控机床几何误差检测的新方法,文章介绍了该方法的基本原理,完成了测量系统的设计,并推导出单项误差分离的模型。使用该方法与球杆仪法分别在MCV-510数控加工中心上进行模拟测量,实验表明:两种方法测得数据的最大绝对误差是0.8μm,从而证明该方法的可行性和正确性。

基于VB的非圆曲线轮廓等误差加工的数控编程

用数控机床对非圆曲线轮廓进行加工时,为了控制加工误差,获得较好的表面品质,需要在数控编程时用一定的算法进行节点坐标的计算,而节点坐标的计算是数控编程数值计算中最烦琐、最复杂的部分。设计了非曲线轮廓等误差加工时节点坐标的算法,利用VB语言程序格式,以椭圆轮廓的等误差拟合为例,实现了对该算法的计算机编程并进行了曲线图形仿真,给出了VB程序与用户宏程序的转换关系及相关程序。

应用G71指令和宏程序编程的外圆加工方法

轴类零件的外圆加工是车削加工的主要内容之一,对于待切削量较大的外圆,通常采用G71或者G73进行循环粗切削,再利用G70进行外圆精加工。但是简单地采用G71或者G73都有其局限性和弊端,而将两者结合使用需考虑的工艺分析过程一般较复杂;另外,G73的加工效率较低且对外圆车刀角度的限制较大。提出一种基于G71循环指令和宏程序编程的轴类零件外圆加工方法,对切削区域的凸域进行G71编程、凹域进行宏程序编程,试验证明,基于该方法编写的数控程序加工精度高、效率高且经济安全。

一种实用的类圆识别算法

类圆图像成像特征具有一定相似性,且简单清晰。根据其特征,对现行图像识别算法进行比较分析,选用一种简单的轮廓跟踪法,并加入精确限定条件对其进行改进。结果表明该算法效果良好,且识别速度较快,为类圆图像识别的通用算法研究打下基础。

非圆曲面XY直驱加工廓形误差交叉耦合控制

XY直驱平台加工非圆零件时,X、Y轴跟踪误差并不能直接反映廓形误差,且廓形误差的方向与跟随误差及轮廓的凹凸性密切相关,廓形误差补偿困难。针对该问题,分析了XY平台非圆零件加工机理,提出了外表面与内表面廓形加工X、Y轴跟踪误差耦合形成廓形误差的计算模型,并根据该模型设计了前馈交叉耦合控制器补偿廓形误差。建立了直线电机XY加工仿真模型,以修正心形曲面外表面与内表面轮廓加工为例,进行了常规加工与前馈交叉耦合廓形误差补偿控制对比仿真实验,并采用刀具轨迹法对仿真结果进行了进一步验证。结果表明,耦合误差计算模型具有很高的准确性,所设计的前馈交叉耦合控制器能够有效提高XY直驱平台的非圆轮廓加工精度。

朝鲜安州盆地早白垩世孢粉组合

报道朝鲜安州盆地下白垩统龙盘组孢子花粉３４ 属５９ 种（包括２ 新种），并根据孢粉组合讨论了地质时代和古气候特征。龙盘组孢粉组合以裸子植物花粉为主，蕨类植物孢子次之，出现少许原始被子植物花粉。松柏纲花粉在组合中占绝对优势；海金沙科和莎草蕨科孢子则在蕨类中占优势。根据孢粉组合，龙盘组的时代应属早白垩世巴列姆期至阿普第期；安州盆地当时气候温暖偏干。

模面为圆的平面变形拔制上界理论解

本文对模面为圆的平面变形拔制问题设定了直角坐标系连续速度场。然后采用变上限积分与参变量积分方法得到了上界解析解。

基于HNC-22M系统圆孔加工循环的研究

在孔系加工中,不同直径的圆孔,需要数量众多的钻头、扩孔钻和粗镗刀来进行加工。由于加工中心刀库容量有限,无法满足加工的需求,这就导致加工中心的效率很难提高。根据这一状况,利用数控系统的宏程序功能,开发了螺旋式铣削圆孔循环指令。利用该功能,实现以铣代钻、以铣代镗的加工工艺,这样可以大量地减少使用刀具的种类和数量。实践表明,该方法能满足在加工中心上加工各种圆孔的生产要求。同时该指令达到了预期的结果,简化了算法以及编程的过程,提高了加工效率,经过实际验证效果良好。

近距大偏角圆形目标的检测

圆形目标距离图像采集设备较近且存在较大偏转角时成像会产生严重的形变,给目标图像的自动检测带来了困难。提出了一种近距大偏角圆形目标的检测算法,利用闭运算处理,去除图像背景中的噪声,并采用嵌套双层轮廓提取方法实现目标轮廓提取,通过轮廓特征提取算法获得目标轮廓的初选轮廓,利用初选轮廓的细节特征信息确认目标轮廓。为了实现目标的高效检测,采用模板匹配算法进一步提高了算法运行效率以及稳定性。实验结果表明,所提出的检测算法可以有效地适应不同的背景环境,具有较强的鲁棒性和实时性。

圆形运动目标的快速检测方法研究

实现对圆的快速轮廓检测,是进行圆形运动目标跟踪与定位的前提。针对圆形目标在成像时发生形变而难以准确检测其外形轮廓的问题,提出一种将随机霍夫变换(RHT)和梯度矢量流主动轮廓模型(GVF Snake)相结合的圆形运动目标检测方法。首先利用改进的随机霍夫变换快速获取目标初始轮廓,解决GVF Snake的初始轮廓自动设置问题,然后基于GVF Snake的轮廓逼近能力,解决传统方法中出现的目标轮廓丢失问题,准确完整地提取目标的真实边界。实验结果表明,该方法有效克服圆形目标的形变,能够快速地提取目标轮廓,具备圆形运动目标的实时检测能力。

圆弧轮廓数控铣削误差分析与调试方法

结合普通立式数控铣床切削圆弧轮廓试件经常出现的形状误差情况,分析了误差产生的原因,阐述了排除误差影响的机电联调原理和方法。

典型非圆曲线轴类轮廓车削加工工艺研究

以某设备中含有非圆曲线的典型轴类零件为例,针对零件的结构特点,详细分析了零件的技术要求、加工路线、非圆曲线轮廓的加工方法以及关键工序的程序设计,并对加工过程中的问题进行了研究。提出的零件加工工艺设计、非圆曲线轮廓的程序编制方法可为同类零件加工提供借鉴和参考。