基于机器视觉的螺纹修复方法研究

发布时间：2020-06-20 00:09

【摘要】：螺纹零件常因螺纹加工误差而导致整个零件成为废品,其在使用中也可能因螺纹损伤而报废,如对螺纹进行修复则可延长零件寿命。目前,在数控车修复螺纹领域中,最常用的修复方法为螺纹找正法,须找正螺纹起点使之与待修复螺纹起点重合。此方法由于采用人工测量调节定位,精度较低且操作过于繁琐。本文提出一种全新的刀具自动定位方法,即机器视觉测量定位法。利用相机分别对螺纹标准件及待修复的螺纹工件进行图像采集,对采集的图像数据进行分析计算,获得螺纹标准件与待修复的螺纹工件在卡盘上的位置变化信息。使用刀具自动寻位技术对此位置变化信息进行修正,以此实现刀具自动定位,完成螺纹修复工作。此种方法可快速、准确的对螺纹零件进行测量定位,有效地降低了修复误差,极大地提高生产效率。螺纹修复的主要工作和成果总结如下。(1)提出基于机器视觉测量下的螺纹自动对刀修复方法。通过参考机器视觉方面现有的资料、文献和前人的研究成果,设计成像系统。根据所要采集的图像信息,开展了摄像机及镜头的选择和光源配置等技术问题的研究。(2)使用基于张正友标定法的相机标定工具,对相机进行标定,减少因采集带来的图像畸变。运用图像截取、中值滤波及直方图均衡化等图像处理方式对图像进行预处理。通过图像二值化、二值图形态学处理和边缘轮廓算子,提取出螺纹边界轮廓信息。通过扫描边界轮廓获取轮廓上所有点的坐标信息,对坐标信息分别进行求极值与最值的计算,得到轮廓线上波峰及波谷点的坐标信息,最终对波峰波谷点的坐标信息进行计算,获取螺纹标准件与待修复的螺纹工件在卡盘上的位置变化信息。(3)通过Matlab软件编写了一个GUI程序,生成螺纹的数控加工及修复程序。通过实验验证的方式,验证本文所提出的螺纹修复方法的可行性及修复精度。本文基于图像处理理论,通过提取边缘轮廓上特殊点的像素坐标,运用像素坐标进行分析计算,最终获得图像之间螺纹部分的位置变化信息。实验验证表明:基于机器视觉的螺纹修复方法是正确的且有较高的修复精度,其中编写的数控代码生成程序具有直观、可靠,易于操作的特性。
【学位授予单位】：安徽工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG62
【图文】：

加工偏差,螺纹,尺寸

图 1-1 螺纹尺寸加工偏差图 1-2 螺纹挤压变形究课题意义螺纹修复领域中运用数控技术与机器视觉技术相结合的方式，在保的前提下，极大地提到了修复的便捷性，有效地降低了生产和使用修复领域中运用机器视觉这一非接触的测量方式，并形成完善的补了接触性测量产生的误差问题。通过本文提出的螺纹修复方法，新的刀具自动定位方式，此种刀具自动定位方式可以适用于其他螺与精加工。通过简单的改造数控机床，在保证机床的通用性的前提殊的功能，将在一定程度上促进数控技术的发展。纹视觉检测技术研究现状

挤压变形,螺纹

【参考文献】