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航空零件化铣胶膜激光刻线的视觉检测技术研究

发布时间:2022-01-01 21:00
  设计并实现了一套针对航空零件化铣胶膜激光刻线的快速视觉检测系统。针对化铣胶膜刻线的特点讨论了检测路径的生成方法。研究了化铣胶膜刻线的图像处理方法和误差分析方法。该系统为化铣胶膜激光刻线提供了快速有效的数字化检测手段。 

【文章来源】:机械制造与自动化. 2019,48(04)

【文章页数】:5 页

【部分图文】:

航空零件化铣胶膜激光刻线的视觉检测技术研究


路径规划效果图

成像位置,计算步骤,对应点,测点


CON算法包中的line_gass算子专门针对具有一定宽度的曲线进行识别提取,可有效去除噪声,提取的曲线连续性较好。为此,本文的胶膜刻线检测中的图像处理部分基于HALCON平台实现。提取的效果如图8所示。3.3刻线误差分析通过前面的分析,获得了测点Pi的两个理论成像位置LPi和RPi以及对应刻线的实际成像提取结果ML和MR。本文进一步分析计算得到测点误差,具体步骤如下:步骤1:计算测点理论成像位置LPi在ML上的对应点LPi'。如图9所示,以LPi为起点,沿LPi法线方向与ML中刻线求交,考虑实际刻线的宽度,会得到2个交点,将这2个点的平均值作为LPi在ML上的对应点位置LPi'。图9测点实际成像位置计算步骤2:计算RPi在MR上的对应点位置RPi'。如图10所示,OL和OR是图像采集系统对测点Pi'进行拍摄成像的2个点,eL和eR是极点,LPi'和RPi'是Pi'在2个像平面上的实际成像点。由极线几何[9]可知:RPi'TFLPi'=0(4)式中F是基础矩阵。ML平面上一点LPi'乘以本质矩阵,得到LPi'的极线,则RPi'在LPi'的极线上。图10左右实际成像点位置关系图由LPi'的位置,可计算得到RPi'的极线,该极线与MR中刻线相交可得到2个交点,本文将这2个交点的平均坐标作为测点Pi的实际成像位置RPi'。步骤3:计算测点Pi的实测位置Pi'

1试验,实物,化铣,刻线


·电气与自动化·童康康,等·航空零件化铣胶膜激光刻线的视觉检测技术研究验证实验。该试验件是1个200mm×300mm×1mm的化铣板,主体为铝合金,上下表面均涂覆一层厚度约为0.05mm的化铣胶膜,试验件上表面刻有2组宽度约为0.1mm的激光刻线。图11试验件实物图在DMG80PduoBLOCK机床上进行了检测实验。对于不同的数控运动机构,只需替换相关参数即可。对图像采集系统进行了系统标定,并对试验件进行了路径规划,结果如图12所示。图12试验件路径规划结果图在规划视点下采集刻线图像,并分析处理得到测点的实际空间坐标。部分测点的理论位置与实测位置如图13所示。图13理论与实测图统计所有测点的误差结果如图14所示。本文试验件中胶膜刻线测点检测的平均误差为0.12mm,最大误差为0.34mm。图14测点误差分布图5结语本文设计并实现了一套针对航空零件化铣胶膜激光刻线的视觉检测方法。设计并实现了检测视点生成方法,用尽可能少的拍摄视点获得每个测点的双目立体图像对。通过图像分析处理并三维重建得到了实际测点的空间位置,进而计算得到化铣胶膜刻线的加工误差。实验表明本文研发的视觉检测原型系统是有效可行的。后续工作将进一步将该原型系统集成于五轴激光刻形机,实现复杂化铣零件刻形的在机原位检测。参考文献:[1]赵永岗,张春刚,王辉,等.化学铣切在钛合金加工中的研究及应用[J].表面技术,2009,38(6):83-86.[2]唐君萍,张丽艳.飞机复杂零件上大量小尺寸导孔的快速视觉检测[J].中国机械工程,2015,26(18):2457-2459.[3

【参考文献】:
期刊论文
[1]飞机复杂零件上大量小尺寸导孔的快速视觉检测[J]. 唐君萍,张丽艳,刘胜兰,叶南.  中国机械工程. 2015(18)
[2]化学铣切在钛合金加工中的研究及应用[J]. 赵永岗,张春刚,王辉,孙杰,孙慧艳.  表面技术. 2009(06)
[3]一种基于Canny理论的自适应边缘检测方法[J]. 王植,贺赛先.  中国图象图形学报. 2004(08)
[4]旅行推销员问题的算法综述[J]. 马良.  数学的实践与认识. 2000(02)

博士论文
[1]图像边缘检测技术及其应用研究[D]. 曾俊.华中科技大学 2011

硕士论文
[1]求解旅行商问题的新方法研究[D]. 黄厚生.天津大学 2005



本文编号:3562837

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