喷油器底座内径自动检测设备的研制

论文摘要

喷油器底座是汽车油路中的重要部件之一,该类零件主要用于与柱形零件进行精密配合焊接装配,为保持装配精度,需要对零件的内径尺寸进行精密测量。在我国,一直以来依靠人工抽检的方法对喷油器底座进行检测,如今这种传统的检测手段已经无法满足生产柔性化和自动化程度的需求。本文针对喷油器底座内径检测的特点,提出了利用视觉检测技术实现喷油器底座内径测量的方法,并设计了能实现自动检测的喷油器底座内径自动检测设备。本文各章节的主要内容如下:第一章首先阐述机器视觉检测技术的研究背景和意义,然后在介绍机器视觉技术的发展应用状况以及视觉检测技术在各个行业中的应用现状的基础上,概述了本文的研究目的和主要工作。第二章在介绍喷油器底座自动检测设备基本组成结构和工作原理的基础上,主要对该系统的硬件系统（机械及运动控制部分系统和视觉系统）进行了详细的分析和设计。第三章设计了喷油器底座自动控制系统;对PLC的定义、硬件结构、软件及工作原理做了详细介绍,在硬件配置的同时,通过三菱FX系列编程软件GX-Developer对PLC程序进行了设计。此外,详细介绍了IO卡的选型及编程方法。第四章采用模块化的设计思想和面向对象的技术,在VC++6.0的环境下,对喷油器底座内径自动检测设备进行了软件开发,实现了初始化模块、图像采集模块、图像处理模块、运动控制模块、输出显示打印模块等模块的功能。第五章在介绍本文的检测设备所采用的抗干扰措施后,利用该设备在工业现场对喷油器底座进行了在线测量,并根据测量结果对测量系统进行了精度分析。测量结果证明,该设备检测精度达到±8μm,检测速度达到2秒3件。第六章对全文工作进行总结,并在该文研究的基础上,对进一步的研究提出设想。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 视觉检测技术概述
• 1.3 机器视觉的发展和应用
• 1.4 汽车喷油器底座内径检测的重要性及现状
• 1.5 论文的主要工作
• 第二章 喷油器底座内径检测设备系统设计
• 2.1 内径检测系统组成和原理
• 2.2 机械及运动控制部分硬件设计
• 2.2.1 工控机
• 2.2.2 振动料斗
• 2.2.3 步进电机系统
• 2.2.4 可编程控制器及IO卡的选择
• 2.3 视觉系统硬件设计
• 2.3.1 照明系统
• 2.3.2 CCD摄像头
• 2.3.3 CCD配套镜头
• 2.3.4 图像采集卡
• 2.4 软件的设计
• 2.5 本章小结
• 第三章 自动控制系统设计
• 3.1 PLC选型
• 3.1.1 PLC定义
• 3.1.2 PLC产生与发展
• 3.1.3 PLC特点
• 3.1.4 PLC应用领域
• 3.1.5 PLC的硬件结构及工作原理
• 3.1.6 PLC的性能指标
• 3.1.7 PLC控制系统设计原则
• 3.1.8 PLC的选型
• 3.2 IO卡选型
• 3.3 PLC编程语言
• 3.4 PLC编程设计
• 3.4.1 控制系统的逻辑时序图
• 3.4.2 控制系统的顺序功能图
• 3.4.3 梯形图
• 3.5 IO卡编程设计
• 3.6 本章小结
• 第四章 软件系统设计
• 4.1 标定
• 4.2 图像采集模块
• 4.3 图像处理模块
• 4.3.1 图像预处理
• 4.3.2 阈值变换
• 4.3.3 边缘提取
• 4.3.4 特征参数计算
• 4.4 数据库存储模块
• 4.5 人机界面设计
• 4.6 本章小结
• 第五章 现场应用及结果分析
• 5.1 引言
• 5.2 抗干扰措施
• 5.3 工业现场试验与结果分析
• 5.3.1 设备测量重复性试验
• 5.3.2 设备检测准确度试验
• 5.3.3 分选机构执行准确性试验
• 5.4 自动检测设备的精度分析
• 5.4.1 修正误差
• 5.4.2 CCD摄像机的定位误差
• 5.4.3 测量时工件的振动误差
• 5.4.4 光学系统的影响
• 5.4.5 系统的标定误差
• 5.4.6 调焦不准带来的误差
• 5.4.7 杂散光带来的误差
• 5.4.8 误差合成
• 5.5 本章小结
• 第六章 全文总结与展望
• 6.1 全文工作总结
• 6.2 前景展望
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢