轴类锻件直径嵌入式在线测量系统研究

轴类锻件在锻造过程中需要不断地进行锻造尺寸测量,并将结果反馈给控制系统,由控制系统控制压机的实际压下量,从而实现锻件的尺寸控制。设计了一种基于ARM的轴类锻件直径在线测量系统,该系统由激光测距传感器检测锻件上下边缘,位移传感器测量上下边缘之间的距离值,工业相机自动采集上下边缘的图像信息进行尺寸精度修正,最终获得锻件的实际直径尺寸。该系统采用非接触测量方式,测量时间短,无需进行标定,实现了整个测量过程的全自动化。由实验室进行锻件的直径尺寸测量结果表明:该系统的总体测量误差在±1 mm以内。     

基于亚像素精度的汽车冲压件尺寸测量系统设计

针对汽车冲压件尺寸人工测量方式存在的检测效率低和测量精度难以保证等问题,提出了一种基于亚像素精度的尺寸测量方法。先对汽车冲压件进行图像采集和预处理,接着利用Canny算子和改进Zernike矩进行冲压件图像亚像素边缘提取,再通过Hough变换对提取的圆轮廓进行拟合,最终获得了冲压件外圆直径和3个内孔直径的精确尺寸,4个圆轮廓的测量精度均高于0.025 mm,且多次测量结果的标准差小于0.009 6 mm。基于亚像素精度的尺寸测量系统,完成了测量平台的搭建和软件系统的开发,实现了汽车冲压件尺寸的非接触式亚像素级精度测量,能够满足工业应用的快速连续性测量要求。     

基于机器视觉的多类型工件测量系统研究北大核心

综合应用光电技术、数字图像处理技术和计算机技术,以薄片型机械零部件为主要测量对象,开发一套工件尺寸测量系统,主要包括照明系统、图像采集系统、图像处理系统和尺寸测量系统。根据检测要求,采用Canny算法进行边缘检测粗定位和8个方向模板的改进亚像素检测技术获得工件精确轮廓信息,再对轮廓进行分割和选择,采用Hough变换完成工件的二维尺寸测量,并利用Halcon与C++联合编程实现多类型工件二维尺寸测量系统。实验结果表明:直线和圆测量中,Hough变换测量值与千分尺测量值平均误差为0.042 mm;平均耗时32.543 ms。     

基于小波变换的大型锻件图像边缘检测

大型锻件热态在线尺寸测量一直是在线生产的难题,近来,提出了用CCD测量尺寸的原理,其中CCD图像的边缘检测是其中的关键环节。文章根据Mallat小波理论中图像边缘对应于小波变换模的局部极大值点的理论,采用B样条小波对大型锻件图像进行了多分辨率小波变换,并根据不同尺度下噪声的小波系数变化较大的特点,采用固定阈值,有效抑制了噪声,成功地检测出图像的单像素边缘。试验结果表明,用小波变换处理大型锻件热态CCD图像的效果较好。     

一种基于双目视觉的轴类锻件几何尺寸测量方法

在大锻件锻造过程中,实时掌握锻件几何尺寸信息才能很好地指导后续生产加工,对提高生产效率和资源利用率有重大影响.传统的离线式人工测量方法逐渐被非接触式测量方法取代.结合热态轴类锻件的特点,提出了一种基于线结构光和双目视觉的轴类大锻件在线测量系统,重点介绍了点云边缘提取、自动化分割、椭圆拟合与关键几何尺寸提取等算法.最后通过实验验证了该测量方法的可行性和准确性,并分析了误差的产生原因.实验结果表明:本系统可在2 min完成1次测量,最大测量长度可达10 m,直径和长度的测量误差可以分别控制在3％和1.5％以内.     

基于遗传算法的光照自适应精密轴承尺寸检测系统

机器视觉测量易受光照环境影响,针对车间实际工作环境灯光复杂,轴承表面光照不均,传统阈值分割算法无法精确分割图像,进而无法准确测量尺寸的情况,提出一种基于遗传算法的二维最大熵阈值分割算法,建立一套非接触式的轴承尺寸光照自适应检测系统。系统对内径公称值为21.0mm,外径公称值为31.0mm的轴承进行实验,在光照不均的情况下,该算法的图像分割效果明显,系统测量相对误差小于0.01%,最大误差不超过3μm,满足精度要求。     

基于CCD的大型锻件尺寸测量研究

为解决大型锻件尺寸测量的难题,研制了一种基于CCD的大型锻件尺寸测量系统,该系统可实现热态、远程非接触测量,特大直径的测量误差小于2mm,一般尺寸小于1mm.操作简单、方便,可靠性强.     

影像测量仪背光源强度影响及误差补偿技术研究

影像测量仪在工业测量等领域中,尤其是精密平面类零件的高精度测量方面具有广泛的应用。目前,影像测量仪进行二维尺寸测量时主要采用LED背光源作为照明条件,光源强度的变化会引起图像边缘轮廓内缩或外扩,从而影响测量精度。文章以通用的影像测量仪为实验平台,在实验室条件下分别研究背光源强度对边缘位置的影响以及不同直径的标准圆测量精度的影响。实验结果表明,随光源强度的增强边缘位置发生内缩,测量误差逐渐增大,最大可达13μm。最后,提出一种误差补偿方法对测量误差进行补偿,实验证明该方法可以有效提高测量精度,使测量误差减小到0~3μm。     

基于机器视觉的轴类零件几何尺寸测量

基于轴类零件的几何特征与CCD获取的零件图像,利用数字图像处理技术对轴类零件进行边缘检测,提出了一种自适应开关中值滤波算法,该方法滤除噪声效果明显,开发了轴类零件尺寸测量系统,实现了轴的尺寸及其参数的测量.实验结果表明,改进的滤波器可以较好的保存图像的二维边缘信息,且在允许误差范围内采用机器视觉的非接触测量方法可以实现对轴的基本参数的快速准确测量.     

基于计算机视觉的电极接头锥螺纹的测量

提出了基于计算机视觉的电极接头锥螺纹几何参数非接触测量的新方法,采用A102fCCD数字摄像头作为图像传感器,利用数字图像处理技术对电极接头锥螺纹的几何参数进行测量.主要步骤包括:图像的采集;采用边缘保持滤波器进行滤波、降噪;采用阈值法将图像二值化,并进行边缘检测;采用轮廓跟踪算法形成单像素的轮廓边缘.并对一理论锥度为18.925°、螺距为6.35mm、理论牙型半角为30°的合格电极接头进行了实测,测量结果均在系统规定的±6'、±0.02mm和±12'的误差范围内.分析了误差产生的原因.试验结果证明了所提出的测量原理是正确的、可行的,所开发的软件能够满足实际生产的需要.     

基于自动化的1寸法兰闭式精锻工艺与应用

主要介绍了1寸以下法兰(法兰盘直径小于Φ130 mm)的闭式精锻工艺及其自动化生产应用中的关键问题。首先,根据锻件的特点设计锻件的加工余量为0.5~1.0 mm(不包括中间孔和拔模增加的余量),对比了一次锻造成形和两次锻造成形工艺的区别,确定成形工艺。然后,针对自动化生产的特点,总结工艺和模具设计中需要注意的一些问题并提出建议。最后,总结了自动化生产中容易出现的影响正常生产的问题,并提出建议。所设计的法兰闭式精锻工艺可以生产出合格的法兰精锻件,模具寿命也达到批量生产的要求,根据产品重量的不同,稳定生产节拍约在每小时300~400件。     

某档位齿轮坯精锻成形模具结构参数的数值模拟分析及优化

针对某档位齿轮坯在闭式精锻成形过程中径向筋部出现的充填不饱满和折叠的缺陷,为了优化金属的流动性,改善筋部的填充情况,获得性能优良的合格锻件,运用正交实验和有限元结合的方法,分析了模具筋部拔模斜度α、圆角半径R对成形过程的影响,得出了极限模具结构参数图。分析了不同区域模具结构参数对成形质量的影响,确定在区域D中的参数条件下,锻件无明显的充不满和折叠缺陷,并优选拔模斜度为1.3°、圆角半径为3 mm进行了实际生产验证。研究结果表明:锻件质量良好,筋部端面平整,底部无折叠缺陷,实际锻件与数值模拟结果相吻合。     

2618铝合金支座等温成形锻件的粗晶问题

2618铝合金因其耐热性能良好、热状态下塑性好、塑性变形时工艺性能好,而被广泛应用于航空航天工业.然而,在塑性变形时,由于2618铝合金抑制晶粒长大的微量元素含量较少,致使锻件易出现粗晶问题,使得材料力学性能下降,影响锻件质量.分别使用了国内生产的Φ165 mm和国外进口的Φ160 mm两种2618铝合金原始棒料,采用...     

摩托车启动主动齿轮的精密成形

通过合理分配变形程度、控制金属流动，设计出精密成形工艺的合理中间预制坯，并采用温锻制坯与冷挤压相结合的复合成形工艺，成功地进行了启动主动齿轮精锻件的生产。精锻件不仅表面光洁、尺寸精度高、外表面的后续加工余量小，而且冷挤压成形的锯齿状内齿无需后续加工就可以装配使用。因此，精密成形具有显著的节能、节材效果，经济效益十分显著。     

高温轴类大锻件的图像分割算法研究

采用非接触CCD图像测量技术对高温大锻件进行测量时,需要从采集的图像中分割出大锻件目标图像。对高温物体成像特性进行了研究,并对高温锻件的辐射出射度与成像灰度的关系进行了讨论;采用线扫描方法,获得了850～1000℃高温锻件倒棱滚圆过程中图像的RGB基色分布规律,发现了背景和锻件目标区域红色灰度均值和蓝色灰度均值的相关性。在此基础上,提出了一种基于动态相对阈值和动态绝对阈值的图像分割算法。实验表明,此方法能对图像中的锻件目标实现精确的分割。     

精锻成形回弹现象的研究现状及展望

锻造中锻件的塑性变形远远大于弹性变形,因此忽略了锻件变形后的回弹问题,但随着精锻成形技术的发展,研究工件的几何精度误差以及预测回弹已成为精密锻造成形工艺中一个亟待解决的问题.本文回顾了回弹现象的研究历史,从解析法、测量实验、数值模拟3个方面综合论述国内外精锻成形回弹现象的研究现状、存在的问题以及所取得的成果,对精锻成形...     

180t锻件升降回转台

锻造车间进行开坯和锻造轴类零件时,通常使用锻件升降回转台进行锻件调头.该设备配备于有轨直移式操作机组中,并安置在操作机与锻造设备之间的地坑内.该装置可实现直径Φ300～Φ2600 m、重量30～180 t的锻件360°任意角度回转.该装置采用了整体机架、水平和竖直碟簧组、滚轮导向、液压缸铰接,最大限度地缓冲该装置受到锻...     

推拉杆成形工艺分析及数值模拟

锤上模锻是生产杆类零件的常用方法,不仅生产效率高,并且可以得到力学性能和尺寸精度都较高的锻件.采用有限元分析软件Deform3D对推拉杆荒坯制作工艺和模锻工艺过程进行了仿真模拟,分析锻件在成形过程中的金属流动规律,提供了锻件成形过程中的温度场和速度场分布,对生产中容易出现的问题给出解决方案,确定合理的锻造工艺.模拟结果...     

基于智能算法的轴对称锻件预成形优化设计

为提高轴对称锻件预成形优化设计的效率,提出了一种基于遗传算法和数值模拟相结合的轴对称锻件自动优化方法。在这种自动优化方法中,CATIA和DEFORM-2D协同工作,从而实现锻造工艺的参数化数值仿真;MATLAB优化工具箱对参数化数值仿真进行智能化控制,实现实时协调通信;此外,在该优化算法中,将锻件中零件本体内等效应变在给定范围[0. 5,1. 0]外单元体积的百分比作为优化目标,将预锻模的尺寸数据作为优化设计变量。最后,使用某轴对称锻件作为样件,并设计了两种方案进行优化测试。优化结果表明,该优化方法能够将锻件内等效应变在[0. 5,1. 0]范围内的单元体积百分比从85%提高到95%,并且没有折叠等缺陷。     

球头双凸模精密冷锻模设计

论述了球头精锻工艺,给出实用的精锻模结构。该锻模采用浮动凹模结构,锻件在两个凹模形成的封闭模腔中成形,生产的锻件无飞边,显著降低了生产成本。