汽车半轴自动化生产线规划设计及其花键视觉检测系统研究

发布时间：2020-07-02 02:00

【摘要】：汽车半轴作为汽车重要零部件之一,作用是将差速器的扭矩传递到驱动轮的轮毂,其内端带有花键,花键的质量直接关乎半轴的使用寿命和联结性能。半轴花键的参数检测是花键质量保证的核心内容,其目的在于第一时间对花键的加工情况进行检测,从而更好地实现花键的加工,保证成品质量合格。在系统布置设计方法基础上,本文对A公司汽车半轴生产车间设施布局存在的问题进行分析,对半轴生产所需的单元进行作业单位划分,并对作业单位之间进行物流和非物流分析,在此基础上得到半轴生产作业单位之间的综合相互关系图,然后采用线型图的方式对作业单位之间进行分析,确定了作业单位的位置相关图。最后综合考虑实际场地、人员需求等因素,制定了半轴的生产线布局方案,并对生产线的工序节拍设计进行了规划。本文针对汽车半轴花键的检测问题,探索通过图像处理的方法来检测花键参数。完成CCD相机、镜头、光源等设备的选型,设计并搭建基于视觉检测的半轴花键检测实验平台。采用相机采集花键端面图像,将采集到的图像进行灰度处理、图像增强、轮廓提取等处理方法获取花键的轮廓信息,并对提取的花键轮廓进行参数测量,通过轮廓信息检测出花键的齿厚、齿数、大径、小径等,实现多参数一次性自动化检测,最后采用Halcon和C#开发出系统软件。实验表明该系统满足半轴花键的检测生产要求,大大提高了检测效率。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP391.41;U468.2
【图文】：

机器视觉

以上软件的功能各有不同，主要包括生产线仿真、工真、加工仿真、人机分析等等。国内的学者则主要注重仿真的应在 Flexsim 的环境下，通过建模并建立运动关系，对目标车间的布真分析，然后根据仿真数据进一步优化布置方案[26]。周尔民等学，对福州台钻厂的全厂进行布置规划，得到较为合理的方案后，在，通过建模并建立相对运动关系，对前期方案进行仿真分析，针对始方案进行进一步优化改善[27]。器视觉国内外研究现状器视觉就是利用摄像机来代替传统的人眼，实现对待检测目标的表几何尺寸测量、图像识别、视觉定位等。目前经典的机器视觉系统相机、镜头、光源、计算机等设备构成[28]，如图 1.1，目前，市觉设备生产厂家大多数都只生产其中某种原件，所以，在不同的检检测需求下，组建合适的机器视觉系统就需要大量的时间与精力来的设备，无论在人力还是成本上都会有更多的付出。

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图 1.3 2007-2017 年机器视觉技术专利的申请数趋势 1.3 Trends in the number of applications for machine vision technology patents in 2007-在国内，1997 年，仲思东等学者介绍研究了一套对钢板行位检测的视统，开启了我国视觉检测研究的篇章[35]。应义斌在 2000 年，针对水果测问题，利用了机器视觉技术，成功对水果的缺陷与否以及缺陷面积进，相对与传统的人工检测提高了效率同时也降低了成本，为机器视觉在应用打下了基础[36]，后期学者在此方面也有很多研究[37-40]。2001 年陈者利用机器视觉检测系统对夏利汽车的白车身进行参数检测，并且将检标准值做对比，实验表明了该系统拥有较高的测量精度[41]，自此机器车行业的应用也越来越广泛[42-45]。张业鹏等学者基于双目测量模型，采 Hough 变换方法对高精度 CCD 相机标定的技术，研究提出了通过图像极斜率特征匹配方法，使复杂零件的检测更为精确[46]。屈玉福等学者视觉检测系统的成像原理，首先生成目标物的理想图像，然后使用像素像素提取方法，定位图像的边缘，对比理想图像、像素边缘提取图像以边缘提取的检测结果，结果表明亚像素边缘提取的检测数据更为可靠，

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