基于机器视觉的轴承生产中的表面质量在线检测与研究

数字图像处理技术与模式识别技术结合,可广泛应用于工业产品的分类识别。针对轴承在线装配生产中存在的缺陷检测识别的需求,研究基于机器视觉的自动检测系统,采用面阵相机对不同表面进行对比测量,对采集的图像进行二值化处理,为后续的图像预处理、模式识别、特征提取及特征值对比做了分析和准备,以实现产品的在线表面缺陷检测识别。     

机床快速设计系统的参数化自动装配技术研究

针对目前机床产品开发存在的问题,在分析快速设计系统特点的基础上,建立了功能体系结构及其工作流程,并对该系统涉及到的参数化设计以及自动装配技术进行了研究。在Pro／E环境下,以Visual C＋＋为编程语言,Pro／Toolkit为开发工具,对参数化设计模块和自动装配模块进行了二次开发,建立了二次开发的流程,并以XH786型机床为例说明了自动装配的实现过程。该系统功能的实现有利于提高机床设计效率,缩短开发周期。     

基于贝叶斯网络的智能装配技术

为了弥补智能装配包含装配因素不完整的缺陷,在得出了常用零件装配推理算法的基础上,构建了基于装配推理的贝叶斯网络(Bayesian Networks,BN),通过概率推理对未知装配体进行推理装配约束.针对训练样本多而杂的问题,构建了零件识别库,使其对样本零件的特征进行识别和归类,从而提取出与BN相适应的样本,进而提高了BN推理结果的准确性.对UG进行二次开发,运用基于贝叶斯网络的装配推理模型和识别库构建了智能装配系统.实验证明:文中算法具有更高的准确性、高度的拟合性和很强的学习性.     

发动机装配缺陷在线诊断

文章探讨的为冷试系统的结构及其原理,以机油压力故障、点火系统故障、缸盖和缸体振动故障几个典型的装配缺陷为实例,说明发动机生产的主要装配缺陷可以在冷试的发动机测试信号中反映出来。通过冷试的机油压力和点火系统的时域信号分析以及缸盖和缸体系统的振动信号谱分析,可以判断出发动机装配中的相应缺陷,以提高故障诊断的准确率和效率,为发动机装配线在线质量检测提供保证。     

基于高频超声检测的焊接缺陷识别

空洞、分层是钎焊接头中常见的缺陷,其面积大小对钎焊接头的质量会产生很大影响。为了能够准确、高效地计算缺陷面积,提出了一种缺陷识别算法,对缺陷进行标记。首先采用超声显微检测技术对钎焊工件进行检测,生成超声C扫描图像;然后采用基于阈值的图像分割方法对C扫描图像进行二值化处理,最后利用缺陷识别算法标记缺陷和计算缺陷面积,提高了工件缺陷检测的准确率和效率。     

虚拟数控机床仿真系统的研究与实现

基于虚拟现实技术的虚拟制造是实际制造在计算机上的本质体现。本文基于虚拟制造的先进制造思想,讨论了虚拟数控机床仿真系统的结构及系统各模块实现的关键技术,并利用Visual C＋＋、Openlnventor为开发工具实现了虚拟数控机床仿真系统,该系统拥有虚拟装配、虚拟加工及刀具温度场的仿真等功能。以上海机床厂生产的CK6430数控机床为应用实例,验证了该仿真系统的正确性。最后提出了虚拟制造的发展方向。     

基于Azure Kinect虚拟装配系统的研究与开发

在虚拟装配领域中,提升用户体验和交互精度一直是研究的重点。在利用Azure Kinect人体跟踪技术获取手部信息的基础上,研究利用SVM算法提高手势识别准确率的方法,通过参数寻优进一步优化了参数模型。在Unity3D平台上开发了虚拟装配系统,将优化后的手势识别应用在虚拟装配系统中并实现了主要装配功能,同时加入语音识别进行辅助装配。实验结果表明：通过SVM算法优化后,手势识别更加准确、稳定,提升了虚拟装配系统的用户体验和交互准确性。     

基于激光识别的汽车门锁嵌入式柔性装配系统

汽车门锁结构复杂,装配要求较高,难于实现机械化生产.针对以上问题,在对当前门锁装配技术广泛调研的基础上,提出了一种基于激光识别的汽车门锁嵌入式柔性装配系统(FAS).首次将柔性装配思想引入到汽车锁片装配生产中,可以根据不同的生产需求装配种类不同的产品,能够充分体现系统的柔性.对汽车门锁结构以及装配工艺进行了相关分析,通过激光识别的方法解决了装配过程中齿形识别与锁片定位问题.以嵌入式微处理器为主控制器,搭建具备丰富控制功能的闭环控制系统,来实现整个装配过程的控制任务.采用构件化思想,使系统具有较强的可扩展性与复用性,以适应不同工况的装配需求.工业现场实验证明:系统定位准确、运行稳定,能够大幅度的提高汽车门锁的装配效率.     

RV减速器装配机器人系统设计

在分析了RV减速器配件支撑盘和针齿壳的装配要求后,设计了由AGV和机械臂组成的移动装配机器人系统来代替人工实现工件的装配,以提高RV减速器工件的装配速度与精度,减少人为因素影响。提出了二次目标定位的机械臂定位控制策略,弥补了AGV的定位误差,提高了机器人的识别精度,减小了系统整体运行时间。利用HALCON软件实现对装配对象的识别与定位,加入了去除物体阴影的自适应阈值算法,提高了目标的识别速度和精度。大量实验测试表明,所设计的机器人能够完成RV减速器支撑盘和针齿壳的定位抓取和装配工作,最大定位误差为0.906mm,平均定位误差为0.4325mm,平均识别时间为0.695s。在现有软硬件条件下,该系统能够替代人工完成1mm内的间隙配合装配工作。     

基于视觉的工业机器人装配演示示教研究

针对工业机器人编程效率低下、智能化程度不高和人机交互性能弱等问题，提出一种基于视觉的工业机器人装配演示示教系统，该系统包括目标检测与中心点定位模块、装配动作分类识别模块和机器人动作执行模块。在目标检测与中心点定位模块中,提出一种目标物体中心点定位和机器人抓取方法，使用实例分割算法识别物体类别，通过掩码均值化处理和坐标转换计算物体3D姿态信息；在装配动作分类识别模块中，建立基于深度学习网络的动作分类识别模型，该模型的输入为装配动作视频帧，输出为动作分类标签；最后，机器人动作执行模块根据物体类别、物体3D姿态和动作分类标签等信息规划机器人装配动作，控制机器人执行装配任务。以轴孔装配为例，验证了上述方法的有效性，实现了基于视觉演示的机器人装配模仿编程，对机器人演示示教研究具有一定的参考价值。     

深海采矿长行程升沉补偿油缸的同步检测与控制

提出采用短量程的传感器检测两个或多个长行程油缸的同步误差的相对检测法,与绝对位移检测比较,成本低,易安装,操作方便;建立了双缸同步补偿模拟实验系统,结合计算机技术实现了在线测控;提出模糊-PID控制策略进行同步补偿控制,自行开发了相应的软件实现同步误差的补偿控制;为深海采矿长行程升沉补偿油缸的同步检测与控制提供了合理的实验数据。     

铝合金搅拌摩擦焊接缺陷的研究进展

搅拌摩擦焊接技术是一种利用高速旋转的搅拌探头与工件摩擦产生的热量使被焊材料局部塑化的新型固相连接工艺.为提高铝合金搅拌摩擦焊接接头质量,对工艺参数的波动、装配和表面状态等原因产生的铝合金搅拌摩擦焊接特有的缺陷(包括缺陷的种类、特征及形成原因)进行分析.总结了缺陷对接头拉伸、疲劳性能的影响以及焊接缺陷的检测和修补方法.对改善铝合金搅拌摩擦焊接接头性能和提高焊接生产效率具有重要的理论意义和实际参考价值.     

轮箍表面自动荧光磁粉探伤系统及其图像处理技术

介绍了轮箍表面自动荧光磁粉探伤系统的工作原理和结构组成，对荧光磁粉的激发光谱和发射光谱进行了分析和研究，详细介绍了自动磁粉探伤系统中的数字图像处理和图像识别技术。经高精度CCD摄像机提取的检测图像，采用局部平均平滑处理、边缘提取和灰度图像二值化处理后，可有效识别出可疑缺陷，完成荧光磁粉探伤系统的缺陷自动识别。     

子午胎钢丝帘线缺陷的电磁检测

根据设计的磁场检测探头以及所建立的分析模型和各类缺陷模型,对子午胎钢丝帘线的典型缺陷进行磁场有限元计算分析。分析表明,可用磁极下与钢丝帘线层垂直的磁感应强度分量的变化来辨识帘线的缺陷。从理论上证明了该方法的可行性,为研制检测钢丝帘线带束层以及子午胎质量的新型检验机奠定了基础。     

Automated Calibration of Robot Coordinates for Reconfigurable Assembly Systems

To achieve higher reconfigurability of an assembly line, quick plug-in and plug-out of devices such as robots is essential. When a new device is installed into the assembly line, calibration should be made. This research deals with an automated calibration system of relative position/orientation based on the Direct Linear Transformation method using two CCD cameras. The cameras are freely positioned, and then a set of motions is commanded to each manipulator. By detecting the motion with the cameras, the relative position of the two robots is obtained. The resultant accuracy is 0.16 mm rms at the best.     

基于机器视觉的货车滚动轴承外圈麻点缺陷检测

利用数字图像处理技术,设计出一种基于线阵CCD成像技术的轴承表面缺陷非接触在线检测系统。首先讨论了系统中灯光、摄像机的安装位置对成像效果的影响,然后提出了一种有效的利用麻点呈黑色针孔状凹坑、有一定深度、个别存在或密集分布的图像特征,对轴承外圈麻点缺陷进行的检测方法。该方法可以克服油渍在图像处理中会造成较大误差的缺点,并且能够对麻点缺陷区域进行确定。现场测试表明,该系统抗干扰性较强,精确度较高,而且应用浮动阈值检测法可以使得该算法有较强的鲁棒性,具有一定的实用价值。     

表面质量检测系统在热轧平整机组的应用

高品质带钢对热轧平整工序质量检测需求日益提高,重点介绍了美国Cognex的SmartView Metals表面质量检测系统及德国Parsytec公司的Espresso SI表面质量检测系统的区别。北京首钢股份有限公司克服了热轧平整机组安装在线表面质量检测系统的应用难题,通过检测系统的系列优化,实现了表面质量检测系统在热轧平整机组的成功应用,典型缺陷分类率可达到90%以上,保证了热轧平整工序生产带钢高效、实时的质量检测需求。     

覆盖件工艺设计中型面修复技术研究

覆盖件设计和制造过程中大量运用了CAD技术,不同部门还可能使用不同的CAD系统。CAD数据在不同CAD系统中传递时,时常会伴随着各种缺陷的产生,严重影响后续设计和生产的进行。本文总结了CAD系统中型面缺陷形成原因和类型,并通过UG二次开发的方法,开发出一个缺陷修复模块,实现了覆盖件型面缺陷检测和修复的功能。     

供应链模式下拉式装配系统性能仿真研究

关于拉式系统模型的研究文献很多，但它们往往忽略生产过程零部件缺陷的存在或者直接假设缺陷水平为零。文章采用ProModel软件建立拉式生产方式下某装配厂的计算机模型，仿真演示了生产批量大小、交货时间间隔特别是零部件缺陷水平对装配线到岸提前期的影响。仿真结果表明：生产批量大小、交货时间间隔以及零部件缺陷水平对拉式系统的性能有很大的影响，零部件高质量水平是拉式系统顺利实施的重要前提条件。     

基于FPGA的轮对踏面电磁超声在线检测系统

为了提高我国当前列车轮对的检测效率,设计了一种基于FPGA的列车轮对踏面电磁超声在线检测系统。该系统将电磁超声检测技术与FPGA应用技术相结合,采用基于FPGA的可编程片上系统技术,实现了电磁超声信号发射／接收、数据采集、微弱信号检测以及存储显示等,充分发挥了FPGA在运算速度和设计灵活性上的优势。试验表明,系统具有较高的检测精度和检测效率,可在列车运行速度〈20km／h时成功检测出轮对踏面上深度〉2mm的人工缺陷。