面向PCB圆形基准点的权重式椭圆拟合定位方法

针对贴片机视觉系统对印刷电路板(PCB)圆形基准点快速精密定位的要求,提出基于形态学的基准点区域提取方法,对约化后的基准点进行像素级边缘提取,进而采用一维曲线拟合法提取出亚像素级边缘;在此基础上,提出一种圆形基准点边缘轮廓的权重式椭圆拟合定位算法,减少边缘轮廓点大离群值对拟合精度的影响,获到高精度的基准点中心位置。该算法通过设置椭圆约束条件,可避免零解和成比例解的出现,提高计算的速度和精度。仿真实验结果表明,所提的方法耗时25ms左右,基准点中心的位置误差小于0.03pixel,相比于其它定位方法,该方法在耗时和定位精度方面具有明显优势。在实验室搭建的视觉检测平台上开展进一步的实验验证,对实际采集到的PCB基准点图像可实现快速精确的基准点中心坐标提取,基准点拟合椭圆的形状误差均值为0.1pixel,能满足贴片机视觉系统快速精密的定位要求。     

PCB基准点的探针式鲁棒定位方法

为了提高印刷电路板(PCB)基准点的定位鲁棒性与定位精度,减少因基准点损坏而定位不准或者不能定位现象,提出了探针式基准点定位方法。该方法分粗定位与精定位两步,粗定位阶段首先采用区域增长法进行图像分割,通过圆度阈值筛选出圆形区域,运用所提出的探针定位方法建立探针法数学模型,实现基准点的粗定位。基于粗定位所得基准点区域图像,提取其图像亚像素边缘,提出基于稳健估计算法的几何距离法圆拟合方法,实现基准点的精定位。实验结果表明:在复杂背景下该探针式定位法的基准点识别结果的正确率达100%,可有效降低基准点误定率;定位方法对基准点污损不敏感,在基准点损坏50%的情况下定位精度还能达到0.021个像素。     

基于二维log-Gabor小波的相位一致PCB芯片缺陷提取

随着电子贴片技术的不断发展,PCB板的焊接元件越来越趋于微小型化,这对PCB板焊接缺陷侦测技术提出了新的挑战,如何精确定位、识别诊断焊接故障,是经常面临的问题。本文利用相位一致性算法来提取图像的如阶跃边缘、线边缘及融合两者特征的边缘等边缘特征,通过Hamming距比较的方法进行特征匹配,进而完成对PCB板微小型元件的焊接故障识别,避免了对图像灰度级的依赖,同时具有较高的清晰度,定位的精准性也大大提高。     

PCB微钻不同金刚石涂层加工性能的研究

本文讨论了在微钻加工PCB板时化学气相沉积(CVD)金刚石薄膜的优化问题。首先进行了微米金刚石(MCD)薄膜、纳米金刚石(NCD)薄膜、硬质合金与PCB板的摩擦实验,通过观察磨损后的表面形貌及对磨损区域的化学元素分析,对比研究不同类型薄膜与PCB板的摩擦磨损特性;随后对MCD涂层、NCD涂层、类金刚石(DLC)薄膜涂层以及未涂层刀具进行了钻削PCB板的实验,研究不同类型薄膜微钻时的工作寿命与钻孔质量,综合比较微钻切削性能并优化薄膜类型。得到了以下结论:摩擦试验表明NCD-PCB摩擦对的摩擦系数最低(0.35),PCB板去除率最高;微钻实验的对比发现NCD涂层微钻的切削性能优异。在加工PCB板时,NCD薄膜最适应PCB板复杂的加工特性,是PCB微钻优良的硬质涂层。     

对中机构在发动机盖外板检具上的应用

描述了汽车四门外板、发动机盖外板等检具定位设置方法,并说明现有方法的弊端,阐述了检具对中机构的应用目的、结构原理及使用方法,该机构的应用使零件居中定位放置,反映零件轮廓尺寸,为模具零件整改提供依据。     

废弃PCB板电子元件脱焊设备的冲击装置设计北大核心

废弃PCB板的资源化处理一直是废旧电子电器产品回收的焦点。针对该课题组所研制的废弃PCB板电子元件脱焊设备气动冲击机构所存在的问题,设计了一种新型的曲柄-滑块式冲击装置。通过对曲柄-滑块机构几何尺寸的分析,确定了滑块最大速度的计算公式;基于Matlab软件,以滑块最大速度和最小传动角为优化目标,设计了曲柄-滑块冲击装置的机械结构。试用结果表明,该冲击装置冲击力恒定、工作平稳、可靠性高,提高了PCB板电子元件的拆解率和PCB板的脱焊效率。     

基于LabVIEW的应力检测系统设计

在现代化的电子产品生产过程中,经常需要对已经焊接好元器件的PCB板进行操作,如测试编程等,这些操作中的较大的应力会对PCB产品产生破坏作用。为了检测该应力的大小,以NI公司的图像化软件LabVIEW及该公司的SCXI等数据采集单元为基础开发了PCB产品的应力检测系统,该系统能够检测PCB生产过程中各个环节对所操作的PCB产品产生的应力的大小,控制PCB产品所受应力在允许的范围内。     

PCB多工作板尺寸单一下料精确算法

为解决PCB生产设备尺寸的限制问题,提出PCB多工作板尺寸单一下料精确算法。首先采用动态规划算法确定各种工作板尺寸及其所含PCB单元板数,然后采用拼合算法通过隐式枚举的方式生成所含工作板种数不超过一定数值的板材下料方案。控制板材下料方案中的工作板种数有利于简化切割工艺;通过隐式枚举法考察所有拼合情况,可以获取当前限制条件下的下料方案最优解。将本文下料算法分别与文献中的对比算法以及现有下料软件进行比较,实验计算结果表明,本文算法可以在简化切割工艺的同时保证板材利用率。     

废弃PCB板电子元件高效无损绿色自动分离技术研究

为了实现废弃PCB板的规模化和产业化回收,研发了一种废弃PCB板电子元件的高效无损绿色自动分离设备。该设备包括送料装置、加热装置、分离装置和出料装置4个部分。重点设计了分离装置的机械结构,分析了分离装置的工作原理,设计了分离装置的控制系统,并对PCB板电子元件高温分离过程所产生的有毒、有害气体进行了有效的收集和综合治理,以实现拆解尾气的绿色安全排放。企业实践表明,该设备适应PCB板范围宽,分离电子元件效率高,元件损坏率低,焊料回收纯度高,设备自动化程度高,经济效益、社会效益和环境效益好,具有一定的推广应用价值。     

快速成形逆向工程扫描实体重构法研究

针对现有快速成形逆向重构研究所忽视的图像数据信息,提出一种扫描实体图像数据重构的方法。该方法基于三基准点对齐和八邻域法实现轮廓提取,利用图像误差点消除和图像精简有效改善重构数据质量,并快速利用B样条曲线插值拟合出较精确的轮廓曲线。以实例展示了模型的实用性及算法的合理性与有效性。     

Computer-aided torch trajectory generation for automated coating of parts with complex surfaces

The work presented in this paper is concerned with the design and development of an efficient computer software package for off- line programming of robots for spray coating. The developed package (called CA- COATS) allows the spray torch to track a path, maintaining the specified spraying distance and proper orientation relative to the part surface at all points, and thus ensuring uniform coating thickness. This software package is done off- line and is complete in itself, eliminating the need for another computer-aided design database of the base surface (although the package can be made to interface with such a database if so desired). Because the algorithm has no iteration, it is computationally efficient. With minor modifications, this package can also be extended to waterjet coating- removal systems.     

基于共享库的通用工业机器人示教器软件设计

针对市场对工业机器人需求多样化的趋势,设计一款应用于嵌入式Linux操作系统的通用示教器软件。基于QT开发框架进行人机交互界面设计,依据需求分析和示教器的工作原理设计了运动控制模块、机器人语言的代码编辑模块、基于机器人语言代码示教复现模块以及通信与数据采集模块等内容。为了让示教器软件具有通用性,在软件架构中引入了Linux操作系统共享库技术,将与机器人算法相关的代码按照通用的接口集成到可替换的共享函数库之中。最后结合摆臂焊接机器人和SCARA机器人机械本体搭建了工业机器人控制系统并且分别进行操作测试,结果表明设计的示教器软件人机界面友好,功能完善,并且可以应用于不同的工业机器人。     

基于MATLAB的切削表面质量预测软件开发

LMBP神经网络具有性能稳定、收敛快的特点,可应用于切削加工表面质量的预测。在MATLAB中设计用户界面,实现对工艺试验数据的读取和对神经网络输入输出的设置;设计了基于LMBP算法神经网络程序,完成软件的编译和验证。将软件应用在切削表面质量预测,预测结果与试验结果误差较小,具有较高精度;软件操作简单,适合现场工作人员使用。     

应用于组态软件的自调节模糊控制算法设计与实现

现阶段大多数组态软件中自带控制模块的控制算法过于简单，导致控制性能不高，为了解决这个问题，在传统模糊理论基础上提出了一种改进的自调节模糊控制算法，该算法能够根据误差变化实时调节修正因子，并采用VB6.0编程语言将提出的自调节模糊控制算法进行了实现，生成了一个相应的ActivX控件，最后将该ActivX控件加载到LabVIEW组态软件中，为其增加了更加先进的控制算法。实验结果显示：提出改进的自调节模糊控制算法具有良好的控制性能，相应的ActivX控件在LabVIEW组态软件中表现出较好的实时性和可靠性。     

体积成形过程预成形优化设计系统的开发研究

采用塑性有限元、灵敏度分析和工程优化算法相结合的方法 ,针对精密成形问题 ,提出了一种对多工序锻造过程预成形模具进行优化设计的方法 ,并在此基础上开发了界面友好、自动化程度高、易于使用的锻造优化设计工具软件DOTFORGE。该软件通过优化设计预成形模具形状 ,可实现对锻造过程中多种目标的优化控制。给出预成形优化设计的目标函数和设计变量以及灵敏度分析方法 ,详细介绍了软件的结构功能、关键技术以及应用实例。     

基于CH375的数控机床U盘接口系统

针对目前在使用的数控机床均不具备USB接口的问题,以USB总线通用接口芯片CH375为基础,提出了一种单片机控制的数控机床U盘接口系统,介绍了CH375芯片及系统的软、硬件结构,给出了其发送子程序,该接口系统通过机床的RS232接口安装使用,支持DNC并能实现机床参数备份,具有一定的实用价值。     

基于数值模拟的定向连续铸造固液界面位置人工神经网络模型的研究

基于人工神经网络原理及数值模拟技术，对定向凝固连续铸造过程中控制参数的选取进行了研究。利用自行设计的上引式定向凝固连铸机，结合数值模拟，提取了引晶速率、熔体温度、结晶器温度、冷却水温度、冷却水流量、冷却距离等控制参数值及相应目标参数值的固液界面位置。通过归一化处理所得数据，采用BP算法训练网络，对定向凝固连铸控制参数与固液界面位置之间的映射关系进行了函数逼近，建立了固液界面位置神经网络模型，依据该模型，可定量预测定向凝固连铸过程的工艺状态，并可为将来的定向凝固连铸神经网络控制提供可行的控制模型。     

基于开放式计算机数控系统的插补软件模块开发

插补任务是数控系统的核心任务之一,插补完成的质量和效率对零件的加工质量和效率有极大的影响。开发数控系统插补软件模块及插补算法选择的人机交互界面,用户可以自主选择加工所需的插补算法,使得系统具有更大的开放性。     

基于Windows NT的开放式机器人控制系统的设计

介绍了一种开放式机器人的体系结构,并详细地讨论了控制系统硬件与软件的设计。系统在硬件上通过一台工业计算机,一块DSP运动控制卡来实现机器人的运动控制;在软件上采用了模块化的结构,为机器人提供人机接口、数据通讯、控制算法解算、多任务作业管理等功能,使机器人能自主地完成各种机械运动和控制工作。     

基于迭代学习的6-DOF平台控制与仿真研究

在建立某型模拟器平台动力学模型的基础上,提出一种迭代学习控制(ILC)算法。通过多体系统动力学分析软件ADAMS建立虚拟样机模型,运用Matlab/Simulink建立控制策略模型,利用接口文件将两者结合起来进行机械系统与控制系统的联合仿真。结果表明:联合仿真具有较好的直观性和分析的快速性,验证了迭代学习控制策略的优越性,对控制器的设计与验证具有重要的借鉴意义。