用于大尺寸工件的动态长度测量系统

针对移动大尺寸工件的表面形貌特点,利用二维激光三角法构造出水平和垂直虚拟测量基准面;结合多传感器融合准则,建立了一种新型的大尺寸工件测量模型,并利用该模型实现了移动工件两端端面到虚拟测量基准面的位移非接触测量。采用误差分离方法自修正理论误差和运动误差的影响;结合人机交互界面,研制了高精度、低成本的移动大尺寸工件长度自动检测系统。利用该系统对在(1 000±25)mm内以不同速度运动的圆柱体大尺寸工件长度进行检测,得到的检测分辨力为10μm、检测精度为100μm、工件移动速度为5cm/s。实际运行结果表明,该系统安全、稳定、快速,可满足工业在线生产中对同类型规则的大尺寸工件控制和检测的要求。     

基于机器视觉复杂形状工件的非接触测量方法

介绍一种利用机器视觉技术完成复杂形状工件断面尺寸检测的非接触测量方法,该方法利用数字图像处理算法对高分辨率CCD器件采集的工件断面图像进行处理,可实现多品种工件的多参数自动测量。通过系统结构和工作过程分析了影响测量精度的因素。     

磨床行业92～93年度开发的新产品一览表(一)

上海机床厂H201型轴承环双端面磨床机床采用数控可编程序控制器,直流伺服电机驱动,送给精度1μm。具有工件自动测量反馈补偿功能,能测量基准砂轮位置并自动定位。能自动控制磨谢加工中心线位置。机床自动化程度高,适用于大批量生产车间。加工范围～25～180mm,精度2～6μm。MY7760型立轴双端面磨床机床可适用于两端面面积不等的零件的磨削。其下磨头作基准,上磨头用交流变频调速装置实现无级变速,以达到工件两端面上按需要分别磨去需要的量。机床还具有自动补偿机构、液压砂轮修整器启动下料箱、内冷却装置。皿*伍OG图邮矩台平面磨床该机床…     

基于LabVIEW的半轴齿轮径向及端面跳动在线测量系统

研制了一种半轴齿轮径向及端面跳动在线自动检测系统。该系统由机械装置和控制系统等组成,机械装置自动完成被测工件的上料、预定位、检测、剔除及下料;控制系统由PLC完成工作过程控制,由工控机实现跳动检测和数据处理,工控机软件基于LabVIEW虚拟仪器软件开发系统完成。实验结果表明,该系统测量精度为±3μm,测量效率为10s／套。该跳动测量系统精度高,测量速度快,实现了无人在线检测,满足半轴齿轮生产线中径向及端面自动检测的要求。     

基于机器视觉的衔铁组件质量检测系统设计北大核心CSCD

针对衔铁组件几何参数人工测量精度低、一致性差的问题,为进一步改善工件的品质管控,设计一种基于机器视觉的衔铁组件品质检测系统。采用2套视觉系统对工件正面、侧面分别成像用于不同尺寸参数的测量。在A尺寸测量中,通过特征定位点建立相对坐标系,从原始图像中截取包括小轴凸台和参考边感兴趣区域并对该区域图像进行预处理,在ROI区域内采用Canny算法进行凸台边缘检测以降低粉尘等带来的边缘检测干扰。针对工件厚度待测区域远超视觉系统的景深,通过在夹爪上布置参考块间接测量厚度值。采用不同批次的工件用于试验,试验结果显示品质管控准确率达100%,与图像尺寸测量仪的误差不超过5μm,可以满足工件品质管控的应用需求。     

微压力接触式台阶仪的结构设计与实验研究

介绍了一种基于光电检测原理的高精度接触式二维轮廓检测仪。该仪器将CCD成像检测技术与接触式检测技术有机的结合起来,通过狭缝成像方式代替进口容栅和磁栅,实现对工件的高精度尺寸检测,具有接触压力小,成本低等优点。实验测得,仪器最小分辨率为1μm,多次测量重复精度为±5μm。     

用内孔量棒测量内孔R槽的轴向尺寸

精确地测量内孔R槽轴向尺寸,一般来说是较困难的。我厂在加工如图1所示的工件时,就碰到这个问题。由于R槽之间及与端面之间的轴向尺寸要求较高,故采用样板或成形量具测量不能保证工件的精度要求。     

应用显微视觉的跨尺度几何参数测量方法

结合数控机床,提出了基于显微立体视觉的工件多尺度测量方法。首先,针对显微镜视场窄、景深小、非线性因素多的特点,建立了基于多种非线性畸变修正的双目显微视觉成像模型。以此为基础,提出基于张氏标定法和变倍率法的主参数标定方法以及基于光束平差法的主参数和畸变参数优化方法。其次,针对直线、圆、自由曲线等多种特征,用阈值分割算法从背景中识别出待测工件,并采用Robert算子、Hough变换、多项式拟合等方法提取不同特征轮廓和轮廓关键特征点。最后,通过跨尺度标准件的关键尺寸测量,验证测量方法的测量精度。结果表明,系统的平均测量误差为3.15μm,满足测量精度要求。     

齿轮倒角轮廓协同高精度测量方法的研究

为实现对制造业中复杂工件(如汽车变速箱中的倒角齿轮)表面轮廓的快速、精密测量,研制了协同视觉表面轮廓测量系统。对该系统中采用的图像处理、测量路径的规划进行了研究。首先使用面阵图像传感器拍摄齿轮图像,对图像进行边缘处理,利用齿轮的边缘点拟合齿轮的中心,在结合标定算法定位齿轮倒角的待测局部区域。然后,根据测量要求规划测量路径,驱动XY电动平台携带高精密的点视觉激光位移传感器沿测量路径完成对带测量区域的测量。最后,使用计算机对激光位移传感器所测得数据进行处理,输出测量报告。该系统经工厂实际测量验证,对齿轮倒角表面轮廓的高度方向(Z方向)测量精度为1μm,对X和Y方向的测量精度达到5μm以上。结合图像传感器测速快,激光传感器精度高的优点,提出一种利用图像传感器实现高速定位,激光传感器实现精密测量的协同高精度视觉测量方法,并将其用于了齿轮倒角轮廓的测量。     

基于图像测量技术的复杂工件自动检测系统研究

汽车喷油器底座是一种具有强反射表面的由金属铸造冲压而成的复杂工件,要求对其内径尺寸进行精密测量。设计了一种适于背向照明的LED光源,使被测边缘能够清晰地体现在测量图像上;提出了一种新的圆的边缘提取算法,完成了圆的快速检测;实现了边缘的亚像素快速定位,提高了测量精度。实验结果表明,系统对工件进行在线测量的精度优于7μm,重复性优于2μm,测量速度为2件/s。     

大型筒形件对轮旋压设备及应用进展

阐明了对轮旋压设备的结构形式，内外旋轮的径向、轴向进给机构以及工件的旋转机构，介绍了国内外典型的对轮旋压设备产品及其应用。6米级对轮旋压机的工件旋转驱动机构设计理念，以及1米级对轮旋压样机的分散多动力、全电伺服驱动方式对我国大直径对轮旋压设备设计制造有一定的借鉴意义。     

Design,manufacture, and development of a novel automatic scraping machine

Scraping is a basic and key technique for high-precision machine tools. The accumulated tolerance from a machine tool can be eliminated by scraping. In general, the traditional scraping process is a time-consuming and tedious manual labor. To overcome these shortcomings, a novel automatic scraping machine with efficiency higher than manual scraping that comprise an automatic scraping mechanism, a three-dimensional (3-D) measurement system, a computer program, and a three-axis CNC machine tool has been developed in this study. The self-developed computer program is utilized to automatically determine the scraping location, depth, and pattern of the 3-D surface of a workpiece before scraping and then generate a set of NC codes which is sent to the machine tool to process the scraping motion. Three types of scraping pattern, namely, quadrate, triangular, and plover-shaped pattern, can be produced by the automatic scraping machine. The proposed 3-D measurement system and scraping mechanism can be utilized by the user to easily and precisely obtain, evaluate, and even control the scraping parameters of the workpiece to meet the demanded specifications for maintaining prolonged accuracy life of machine tools.     

用于加工中心的在线工件自动测量系统

介绍一种可用于加工中心的在线工件自动测量系统的构成及功能。该系统采用新型触发式传感器 ,可使刀具刀尖自身作为测头测试工件加工尺寸。该系统可用于工件的装夹找正 ,也可对工件进行自动在线测量 ,并能根据测量结果对加工误差进行补偿以提高加工精度     

零件轮廓测量机安全监测系统的设计

为适应现代先进制造业质量检测自动化的需要,研究开发能够在线非接触、高精度自动检测的智能三坐标测量机已经成为制造业发展的必然趋势,其中机器视觉检测技术的应用为实现复杂自由曲面的自动化检测提供了技术支持。介绍了零件轮廓测量机的工作原理,分析了回转工作台和偏心调整机构在回转体零件测量系统中的作用。采用合理的图像处理技术,完成了包括测量工位上异常物体的检测、工件类型识别和工件位置检测等功能在内的图像识别系统的设计。     

Assessment of flank wear and nose radius wear from workpiece roughness profile in turning operation using machine vision

Although literature on the measurement of flank wear and crater wear in single-point turning tools using machine vision is well documented, the study on the effect of nose radius wear on the roughness profile and dimensional changes of workpiece is less explored. The measurement of flank wear using the 2-D profile of the tool nose region or the roughness profile of the workpiece has also not been attempted in the past. In this work, the nose radius wear of cutting tools and roughness profile of turned parts in a lathe operation were measured using the machine vision method. The flank wear width VB_C in the nose area was determined from the nose radius wear using the tool setup and machining geometry. The nose radius wear was also determined from the roughness profile of the workpiece and used in calculating the flank wear width. Comparison between the maximum flank wear width VB_Cmax determined from the roughness profile and that obtained using a toolmaker’s microscope showed a mean deviation of 5.5%. This result indicates that flank wear can be determined fairly accurately from the workpiece roughness profile if the tool and machining geometry are known.     

大型圆柱滚子轴承倒角加工方法探讨

在分析工件热处理对倒角加工影响的基础上,详细叙述了大型圆柱滚子轴承热处理后倒角的加工方法、适用范围及优缺点。     

集成多功能RGV设备的技术研究与应用

为满足某筒段工件在防爆环境下的自动对接和质心测量要求,设计了多功能有轨制导车（Rail Guided Vehicle, RGV）设备。该设备采用视觉测量数据引导设备的调姿对接。文中对设备的质心测量功能、机械机构和测量原理进行了描述。设备具有的防爆功能满足其在特殊环境下的使用要求,可保证人身安全,便于实现自动化。经实践应用,该设备性能稳定、自动化程度高、功能多,满足使用要求。     

送丝滚轮电火花修棱加工技术研究

研究开发的送丝滚轮电火花修棱加工系统,主要由单片机控制装置、CNC电火花加工装置、送丝滚轮自动分度装置等部分组成,应用该系统对送丝滚轮电火花修棱加工进行了工艺试验研究.     

发动机缸体视觉图像定位方法研究

针对发动机缸体孔系实现在线自动测量的难题,提出了基于视觉图像的发动机缸体定位方法。通过面阵CCD获取发动机缸体定位销孔图像信息,利用图像处理提取定位销孔中心位置,以此建立每个被测缸体的测量基准。使用环形双峰阈值法与中值滤波对图像进行预处理,有效地解决了定位销孔具有倒角影响图像边缘提取精度的问题。为验证此定位方法的准确性与可行性,分别进行了发动机缸体定位孔直径与位置度重复性测量与发动机缸体上表面孔组直径与位置度重复性测量实验。实验结果表明所提出的视觉定位方法稳定可靠,实现了发动机缸体的快速、精确定位,为实现发动机缸体的在线检测打下了可靠基础。     

Effects of processing parameters on the surface quality of square section die-less spinning

In view of the importance of the surface quality in the application to the square section die-less spinning, the effects of several key parameters which include roller path, half-cone angle, and roller nose radius on the surface quality are investigated. Through the geometric model of residual height, the effect law of the roller path is obtained: the surface quality increases with the decrease of the axial distance of two adjacent slices. Then the finite element model of the square section die-less spinning is established, and the normal force and axial strain states in the deforming process are adopted to predict the relationship between the surface quality and the half-cone angle. Combined with the residual height model and finite element analysis, the roller nose radius’ effect on the surface quality is also obtained. Enlargement of the two parameters can improve the surface quality. All the analysis results are verified by the surface waviness test of the specimens from the workpiece after spinning.