基于Halcon的动臂孔组同轴度检测方法研究

针对装载机动臂孔组同轴度误差传统测量方法存在较大的人为误差且测量效率低等问题，设计基于机器视觉的同轴度误差在线检测系统。该系统使用Labview中的视觉模块设计系统检测界面并联合视觉算法库Halcon完成对同轴度误差的在线检测；采用全局固定阈值算法进行图像分割，基于形态学的Canny算子边缘检测方法对图像进行形态学处理获得其边缘区域；基于XLD形状选择的最小二乘算法对图像边缘进行拟合圆处理，获得圆搭外圆的边缘特征信息及圆心坐标，进而通过分析计算得到该组孔的同轴度误差。实验表明：该系统检测方案满足工业生产的精度要求，且检测效率优于传统测量方法，适合于大批量的非接触式测量。     

铝合金零件尺寸误差自动检测方法研究

针对铝合金零件的高反光、尺寸较大导致难以检测的问题,对机器视觉系统、图像合成、图像处理等方面进行了研究,提出了基于机器视觉的铝合金零件尺寸误差的自动检测方法。采用同轴平行光源在零件上方打平行光和两轴运动平台采集局部高精度图像并拼接合成的方法,获取了高精度大尺寸零件图,提高了检测精度并可突破检测尺寸局限;利用视觉检测技术实现了图像的预处理、尺寸特征量提取等的处理,采取Canny算子结合双线性插值方法提取了零件亚像素级边缘,提高了检测精度,通过将提取的零件边缘图像与标准零件CAD图匹配、判识,完成了零件尺寸的测量分析。研究结果表明:该铝合金零件检测方法实现检测精度高于0.02 mm,可满足铝合金零件生产现场自动检测的要求。     

装载机动臂提升缓慢故障分析及处理措施

以北京市门头沟区新城龙泉镇棚户区改造项目中的2台ZL50轮式装载机在堆载使用过程中存在动臂提升缓慢问题为背景,对装载机在物料场和搅拌站堆载提升作业进行了受力分析。采用等效工况方法对装载机进行测试,分析ZL50型装载机动臂提升缓慢故障的主要原因。通过现场实际堆载过程进行验证,为消除装载机堆载提升、动臂提升缓慢故障,提出了采取增加堆载作业模式、改进液压系统和降速推进3种处理方案。     

装载机铲斗下轴套更换工艺的改进

在使用过程中,装载机铲斗与动臂铰接部位的下轴套会逐渐磨损,对磨损严重者就需要更换。更换下轴套时,应保证4个下轴套的同轴度,因为铲斗要以铲斗下销轴为中心进行转动,如果4个下轴套的同轴度超差,虽然下销轴勉强可以与动臂铰接,但在使用过程中,下销轴会经常窜出下轴     

将数学形态学应用于检测芯片机器视觉的研究

研制检测集成电路芯片的机器视觉系统,采用数学形态学方法对芯片图像进行滤波平滑处理,用于改善芯片图像的质量。结果表明:将数学形态学应用于检测芯片的机器视觉系统,提高了系统的检测速度和检测的准确性,满足了检测流水线对机器视觉系统检测实时性的要求。     

阶梯轴尺寸及形位误差的机器视觉检测

介绍了基于数字图像处理技术的阶梯轴机器视觉检测方法。对原始数字图像经滤波、二值化、边缘检测及细化等处理后得到轴轮廓图像。通过对轮廓分析,自动测出阶梯轴的长度、直径、圆度误差、同轴度误差,并给出测量后的尺寸结果,分析误差产生的原因。     

基于机器视觉的玻璃马赛克缺陷在线检测系统

针对玻璃马赛克存在斑点、崩角等常见工艺缺陷,基于机器视觉检测原理,设计了一种采用LED同轴光照明和CCD相机为图像获取工具的在线检测系统。该系统通过相机实时拍摄,获取传送平台上目标玻璃马赛克图像,使用特定的视觉软件对获取到的图像进行中值滤波、锐化、二值化、边缘轮廓提取等图像处理,提取图像中玻璃马赛克轮廓形状与灰度值信息,通过形状匹配与灰度值匹配,实现对玻璃马赛克工艺缺陷的在线检测。实验证明,该在线检测系统具有准确率高、实时性强和速度快等优点。     

作动器齿环的机器视觉检测系统设计与应用

基于计算机视觉检测原理,提出了齿环视觉检测系统总体设计方案。根据作动器齿环的结构和质量要求,采用LED背光源的照明方式,通过CCD相机和大远心镜头采集齿环图像,构建了系统的硬件部件,使用HexSight视觉软件对图像进行处理。检测结果表明,该系统能准确判断零件的缺齿、表面瑕疵等缺陷及模具编号信息,系统的检测精度可达0.03 mm,并且结构简单和操作方便,能够满足齿环精密检测的要求。     

基于图像处理库的机器视觉检测系统的研究

为满足机器视觉检测系统通用性的需求,设计出一套机器视觉检测硬件系统,并在此基础上设计出一种基于图像处理库的检测系统软件。该视觉软件包含一套应用于工业的图像和信号算法处理库,该库作为单独的软件模块,通过插件的方式为通用外观检测软件使用。利用图像处理算法组件分别配置图像处理链,对电容器外观底部露白缺陷和引脚变形缺陷进行检测实验,测试结果表明该视觉检测系统具有较好的通用性和实用价值,可以满足工业领域部分的图像和信号处理的需求。     

基于AMESim的装载机动臂势能回收系统研究

以17t装载机为研究对象,对装载机工作装置的动臂液压系统进行分析研究,提出一种带势能回收的装载机动臂液压系统,应用AMESim仿真软件建立了相应的仿真模型,通过与传统装载机动臂液压系统对比,并结合相应的仿真曲线,验证了设计方案的可行性。     

基于机器视觉的硬币分拣系统设计

设计了一套基于机器视觉的硬币自动分拣系统。采用视觉算法对图像进行预处理、特征约束和模板匹配,实现硬币的识别和定位。在此基础上,通过坐标转换,使用机械臂对识别的硬币进行抓取,完成自动分拣。实验证明,该系统具有较高的准确率和较低的漏检率,可以满足自动分拣需求。     

装载机动臂的应力分析

装载机是工程建设中重要的机器之一,动臂是装载机工作装置的主要承力构件。文中采用Pro/E创建有筋板的动臂三维模型,然后导入ANSYS中,以偏载工况为例,对其进行应力分析。分析结果显示筋板对耳板、横梁处的应力分布有一定的影响,对动臂板的应力分布影响不大,最大应力集中点在动臂与动臂油缸铰接处。     

挖掘机动臂焊缝表面质量检测方法研究

针对挖掘机动臂焊缝表面质量检测的需求,设计了一种基于结构光视觉的焊缝表面质量检测系统。通过图像预处理技术,可以有效地去除动臂焊缝结构光条纹中的干扰信息,并利用灰度重心法提取单像素中心线。此外,根据单像素的结构光条纹中心线可以表征动臂焊缝几何轮廓的特征特点,建立一种基于斜率分析法和区域极值法来获取条纹特征点的焊缝尺寸测量模型。经过实际测试,结果表明该焊缝表面质量检测方法能够满足动臂焊缝的检测需求。     

挖掘机操作臂姿态非接触式实时测量系统

针对挖掘机机器人化作业控制系统中,测量操作臂姿态的旋转编码器等接触式传感器易因碰撞而损坏,传统的非接触式测量系统测量范围小,响应速度慢等不足,建立了一种挖掘机操作臂姿态非接触式实时测量系统。该系统基于机器视觉和三组人工靶标,操作臂的姿态用人工靶标中的三个X角点所在直线方向表示,并以此为基础,提出X角点分组跟踪策略,将各组靶标中X角点的检测范围限定在某一特定矩形区域内,应用X角点的间距作为约束条件完成人工靶标图像识别,实时计算得到操作臂姿态参数。动态测量试验表明:动臂和铲斗姿态测量误差分别在±0.5°、±1°内;X角点分组跟踪策略缩减了80%的图像检测面积,测量平均耗时仅63ms/帧,满足挖掘机实时控制要求。     

透明材料微小器件键合质量检测系统设计

针对材料和结构均特殊的透明材料微小器件的键合质量检测,提出了可见光透射机器视觉检测法。分析了检测系统硬件中主要部件的性能要求,研究了该检测系统的图像处理技术。检测系统利用光源、相机、镜头和计算机等主要部件实现图像采集功能,并通过图像相减、灰度直方图调整、图像滤波和图像二值化等图像处理功能来完成质量检测。实验结果表明,提出的可见光透射机器视觉检测法能灵敏有效地检测出透明材料微小器件键合位置处存在的键合间隙和缺陷大小,检测精度可达10 μm,满足透明材料微小器件键合质量的要求,是一种高效、非接触、无损、无污染的检测方法。     

基于机器视觉的活塞杆同轴度误差检测研究

针对活塞杆制造过程中同轴度检测出现的精度低,效率低问题,提出了基于机器视觉技术的活塞杆同轴度误差检测方法,并建立了同轴度误差数学模型。采集活塞杆图像并进行边缘特征提取;将基准圆柱表面分解成240个连续的横截面,待测圆柱表面分解成110个连续的横截面;基于最远Voronoi图计算出每个截面的最小外接圆的圆心,并用最小二乘法拟合出活塞杆圆柱面的轴线。以此方法获得基准轴线,求得零件的同轴度误差,并以某型号的活塞杆进行实验分析,结果与三坐标测量机(CMM)测得的误差结果相吻合,表明该方法可以有效、正确地进行同轴度误差的评定。     

装载机动臂矫正液压系统的设计

针对现有的装载机动臂手动矫正装置液压系统存在操作繁琐、只能手动及控制精度低等问题,在分析现有装载机动臂矫正装置工作原理的基础上,提出了采用双向电磁组合阀、保压阀、压力传感器、IO卡控制油缸开关等技术的新型动臂智能矫正液压系统方案。介绍了该系统的智能工作原理及特点、主要液压元件的选型,分析了系统运行过程。该系统用于装载机动臂焊后变形的矫正,具有智能操作、保压、系统结构简单、维护方便、控制能力强及精度高等特点。     

轮式装载机动臂结构参数对振动特性影响研究

为分析轮式装载机动臂参数对不同坡度角下的横向稳定性的影响,以某轮式装载机为研究对象,对满载运输工况下动臂由水平分别转至各个工作位置及动臂外侧厚度变化时的振动模态进行分析,并进一步研究动臂参数对振动特性和动应力特性的影响。结果表明:调节动臂的工作位置对固有频率影响不明显,但增加动臂外侧厚度能明显增加系统各阶固有频率;不同坡度路面下,增加动臂外侧厚度,动臂横向振动RMS值均明显减小,横向稳定性得到改善,且动应力波动趋缓。     

基于Pro/E与ANSYS的Z30E型装载机动臂有限元分析

以Pro/E与ANSYS为基本工具,实现了矿用铲斗式Z30E型装载机的动臂有限元分析。建立了装载机工作装置的反转六杆机构工作模型并分析了工作过程;建立了装载机工作装置的三维实体模型;对装载机动臂的参数进行了详细分析和计算;用ANSYS工具实现对装载机动臂的有限元分析,对装载机动臂的研究和设计具有积极的意义。     

基于机器视觉的瓶装水漏装检测系统设计

针对饮料行业装箱工序完成后,经常出现漏装的问题,设计了一种基于机器视觉的瓶装水漏装检测系统。以瓶盖的颜色、形状为特征,采用Python中OpenCV视觉处理模块在HSV颜色空间中对图像进行预处理,并用霍夫变换圆检测算法对瓶装水的数量信息进行统计。采用LabVIEW调用Python图像处理程序的方式设计人机交互系统,以PLC作为下位机控制机械臂运行。试验结果表明:系统运行稳定、效果良好,能够准确识别箱中瓶装水的个数,准确率达到100%,满足实际需求。