球型零件视觉检测试验台的研究.doc

球型零件视觉检测试验台的研究[摘要]针对机械零部件检测过程中存在的检测速度慢、接触过程易造成损伤、测量精度低等问题,本文基于机器视觉系统设计了球形机械零件检测及分选试验台,提高了机械零件在动态检测过程中的实时性与准确性。该试验台在保证零件稳定输送的同时,提高了球形零件检测的高速度、高精度和较高的分选效率。本文来源于网络,本站发布的论文均是优质论文,供学习和研究使用,文中立场与本网站无关,版权和著作权归原作者所有,如有不愿意被转载的情况,请通知我们删除已转载的信息,如果需要分享,请保留本段说明。[关键词]球型零件机器视觉动态检测实时性输送翻转机构机器手 0引言随着科学技术的不断发展,传统工业模式已经不能适应高速发展的科技。拓宽思维模式、快速提高工业化进程已成为新型工业发展所面临的巨大问题[1]。精密机械零部件检测技术作为新型工业发展的重要环节,逐步引起国内外科研人员关注。其检测效率、稳定性及自动化程度也不言而喻的成为评价整体设备好坏的标准[2]。近年来,随着机器视觉检测技术在多学科的广泛应用,其检测速度快、信息处理量大、功能多、检测精度高、实时性好等优点日益突出,传统机械零件检测方法暴露出的检测速度慢、效率低、测量结果误差大、易造成零件损伤的缺点日益显现,从而制约着企业经济效益的提高[]。故本文在此设计了一套基于机器视觉系统的球形零件尺寸检测与分选的机构,得以实现高速、高效、实时的球形零件检测要求。 1球形零件视觉检测试验台工作要求球形零件视觉检测试验台由检测系统(包括圆弧式滚筒输送装置、翻转摩擦带和机器视觉系统)、吸附搬运系统(包括机器手、吸附装置)及滚筒输送系统组成。主要工作是基于机器视觉动态检测系统测试出输送在圆弧式滚筒上自动翻转的球形零件(针对零件尺寸),分析判别后,通过分选机构将其搬运到合适位置,实现不合格球形零件的剔除。机器视觉检测及分选试验台的整体工作原理流程图简要如下图1所示: 图1机器视觉检测及分选试验台工作流程图注:实线表示零件流,虚线表示信息流主要工作原理是利用圆弧式滚筒输送机构实现球形零件的输送及自动翻转,通过机器视觉系统内部场景摄像机,拍摄到输送翻转设备上的零件动态图像,通过图像采集及处理,提取球形零件图像特征参数,并经机器视觉球形零件检测专家系统分析判别,得出零件尺寸及表面损伤度等状况,同时发送相应的分选信号给吸盘控制器,启动真空吸附气路,控制附着在机器手臂末端的真空吸盘将零件吸起,然后通过机器手将其不合格零件运送到滚筒输送装置上方,同时发送信号给吸盘控制器,启动真空破坏气路,实现将零件放下,最后通过滚筒输送装置将检测出的不符合要求球形零件输送到纸盒中,完成整个检测及分选过程。其原理结构图如下图2所示: 图2机器视觉检测及分选试验台原理结构图 2圆弧式滚筒输送机构受力分析本文以近似球形零件为研究对象,设球形零件半径为R,质量为m;与零件接触处滚筒半径为R1,滚筒滚身最大半径为R2,具体结构图及受力图如下(图3、4、5)所示: 由图4可知,圆弧滚筒以速度v1向前匀速输送同时,滚筒绕自身水平轴以ω做匀速转动。设摩擦带速度v2>v1,得球形零件在输送过程中的受力方程如下: 2N1sinα+2N2sinα-mg=0(1) 2N2cosα-2N1cosα-4Fsinα=0(2) 2M1+2M2-4F×R=0(3) cosα=(S/2)