基于X射线的模块装配质量检测技术研究

论文摘要

药筒模块中引信结构是否完整是衡量药筒模块可靠性的重要依据,因此对引信装配正确性的检测是药筒模块生产过程的一个重要环节。利用X射线对药筒模块进行在线质量检测时,由于人工评片的错判、漏判以及低效问题,不仅影响产品质量和生产效率,而且关系到个人生命安全和国防安全,为解决生产线上评片工作所遇到的上述问题,设计了一套基于X射线的自动检测系统,系统通过对计算机图像采集、处理和识别技术的研究,对药筒模块的X射线图像进行自动识别,实现了引信装配正确性的自动检测,保证了产品的装配质量。本文的主要工作和取得的成果如下:1.通过分析和比较现有的X射线探伤检测主要方式,包括工业CT系统、直接数字射线成像（DR）系统、CR（Computed Radiography）技术和康普顿成像检测技术,并且根据厂家要求设计了一种适用于药筒模块生产流水线上的X射线自动检测系统。2.根据系统的设计要求,通过分析串口通信的实现方法和条件,给出了PC与PLC的硬件连接方案;利用VC++6.0中的MSComm控件,结合Modbus RTU通信协议实现了PC与PLC的串口通信。3.研究了弹药的图像检测方法。对采集到的药筒模块图像进行了滤波、增强、截取等预处理,获得了较小区域引信结构图像;通过分析、研究引信结构中各部分的特征,分别采用局部均值极小法和局部平滑度极小值法完成了对环垫和药引柱的识别,获得了较好的检测效果。4.开发了模块装配质量检测成像处理软件。包括控制系统和图像处理系统两大模块,可以实现机械联动控制、图像预处理、图像识别等功能,为检测药筒模块的质量提供了集成的、可视化的交互式操作环境。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的来源，目的及意义
• 1.1.1 课题来源
• 1.1.2 研究的目的与意义
• 1.2 国内外装药检测方法
• 1.2.1 开合弹检测方法
• 1.2.2 射线检测方法
• 1.2.3 自动检测方法
• 1.3 X 射线数字图像智能识别技术的发展状况
• 1.4 论文研究的主要内容
• 1.5 本章小结
• 第二章 模块装配质量检测系统总体方案设计
• 2.1 X-射线成像基础
• 2.2 系统设计要求
• 2.3 系统总体设计
• 2.3.1 检测方案确定
• 2.3.2 系统组成
• 2.4 系统检测元器件的选择
• 2.4.1 X 射线源装置的选择
• 2.4.2 图像成像系统的选择
• 2.5 系统控制器的选择
• 2.5.1 PLC 的由来和发展
• 2.5.2 PLC 与其他工业控制系统的比较
• 2.5.3 PLC 特点和选型
• 2.6 本章小结
• 第三章 PC 与西门子 S7-200 PLC 的串行通信
• 3.1 西门子S7-200 PLC
• 3.1.1 西门子S7-200 PLC 系统组成
• 3.1.2 西门子S7-200 PLC 的CPU 特点
• 3.2 PLC 与PC 实现通信的方法与条件
• 3.2.1 实现通信的方法
• 3.2.2 实现通信的条件
• 3.3 PLC 与PC 通信接口及通信标准选择
• 3.4 通信协议的选择
• 3.4.1 PC 与PLC 之间通信的协议
• 3.4.2 Modbus 协议
• 3.5 PC 与S7-200 PLC 的串行通信
• 3.5.1 VC++6.0 中通信控件的使用
• 3.5.2 通信程序设计
• 3.6 本章小结
• 第四章 数字图像处理与识别
• 4.1 图像预处理
• 4.1.1 图像噪声去除
• 4.1.2 图像对比度增强
• 4.1.3 图像特征标记与图像裁截
• 4.2 模块质量检测（识别）
• 4.2.1 图像（模式）识别原理及过程
• 4.2.2 环垫的识别
• 4.2.3 药引柱的识别
• 4.2.4 检测结果与结论
• 4.3 模块质量的自动判定
• 4.4 本章小结
• 第五章 模块装配质量检测系统的软件实现
• 5.1 开发环境
• 5.2 软件框架
• 5.3 软件界面
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间撰写的论文及科研成果
• 致谢