IMD膜片三维激光切边轨迹补偿系统研究
发布时间：2021-06-16 08:24
为追求产品外观美感,由IMD薄膜制备的模塑产品多采用曲面造型,而传统冲切工艺在切割复杂造型的IMD膜时却无能无力,此外传统冲切很难适应当代个性化小批量生产的要求,因此需寻找一种柔性的切边工艺。而三维激光切割机器人既可完成复杂切割轨迹又可快速变换切割路径以不适应不同膜片的切边需求而又不会增加额外成本。而在三维激光IMD膜片切边试验中发现成型膜片自身存在的翘曲回弹等形变会导致激光焦点偏离膜片、膜片表面能量分布不均、膜片发黄烧焦或切不透等现象发生。为解决该问题,本文引入膜片变形量反馈系统,通过CCD相机捕捉模拟加工时激光双光斑中心距大小计算膜片形变量并据此对激光轨迹进行补偿。本文主要研究内容如下:（1）根据膜片形变影响激光切割的作用机理,设计反馈测量及轨迹补偿系统。试验发现三维激光根据离线程序切割膜片时会因成型膜片自身翘曲回弹等变形发生轨迹偏移、离焦量变动现象。为此设计反馈测量系统,其根据膜片上辅助激光和校准激光投影光斑中心距推算膜片形变量并据此补偿切割轨迹。（2）设计基于OpenCV的双光斑中心距提取算法。根据实际拍摄图片中有效光斑信息特征和常见干扰信息特征分析,设计基于OpenCV的激光...
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
IMD膜塑制品[1]
XNNTTCYZAHEGTTNN(a) 切边方向示意图 (b) 单体胞体示意图图 1-3 切边方向和单元胞体示意图[6]ori[7]团队研究了冲裁的切边工艺，他们研究通过提高的超高强度钢板的拉伸凸缘性。剪切边缘的质量对高强用锥形冲头的剪切孔的膨胀来检验。剪切边缘的质量随质量影响限制膨胀比。从剪切边缘的表面的测量可以看膨胀比取决于剪切边缘的宏观不均匀性和硬度，而不冲头平滑边缘消除了剪切边缘的宏观不均匀性。
他们提出了一个关于新流程概念的提案。首先实现了这种低温辅助剪切方法，并观察效果的试验结果。印度理工学院的 Hemant Chouhan[21]团队主要研究了纤维增强塑料（KFRP）的激工艺。他们通过采用激光切割不同厚度的纤维增强塑料并利用电镜观察切缝形貌得出激光加工的阈值线能量：对于 24 和 30 层配置，用比 K-PP 层压板（~80J/m的线能量（~53J/mm）切割 K-PEI 层压板；在 16 层配置的情况下，K-PEI 和 K切割，所有线能量在 30 和 180J/mm 之间。从上述文献可以看出，在高分子材料的切边工艺中研究较多的是激光切割工艺和艺。对于激光切割研究较多的主要是激光工艺对切割质量的影响，对于冲切工艺多的则是冲压模具的设计。而对于具有三维造型曲面的 IMD 膜片的切边工艺研。 IMD 膜片切边工艺存在问题.1 IMD 膜片传统冲切工艺存在的问题
【参考文献】：
期刊论文
[1]铸件砂眼缺陷提取的图像处理算法[J]. 雷艇,徐静,荣佑民. 铸造技术. 2018(07)
[2]双向拉伸薄膜中切边装置的结构探析[J]. 王林,陈志宏,黄耀宇,唐夏军. 科技创新与生产力. 2018(06)
[3]油瓶吹塑切边模具设计[J]. 范玉,范佳琦,黄继战,李振盖. 工程塑料应用. 2018(01)
[4]爪极红切边工艺[J]. 杨程,孙跃,庄晓伟,邵杰,赵升吨. 塑性工程学报. 2017(04)
[5]三维全五向编织复合材料的切边效应[J]. 刘振国,黄祥,亚纪轩,雷冰,李小康,程新. 航空学报. 2017(08)
[6]非金属薄膜材料激光切割工艺技术研究[J]. 陈祖豪,徐标,郝军. 数码设计. 2017(09)
[7]基于EtherCAT实时以太网的汽车自动驾驶仪的设计[J]. 张坤良,彭秀英,洪彬,李志宏,王嘉钧,黄志勇,庞晓伟,李建兴,董云. 小型内燃机与车辆技术. 2016(05)
[8]基于视觉检测技术的机器人自动贴片系统设计[J]. 胡辉,谭小群. 机械制造. 2013(02)
[9]蒙皮柔性夹持数控切边的工艺设计方法[J]. 胡福文,李东升,李小强,朱明华. 北京航空航天大学学报. 2012(05)
[10]光纤激光三维切割加工中的机器人离线编程[J]. 周广兵,焦俊科,戴炬,白小波. 华中科技大学学报(自然科学版). 2011(S2)
博士论文
[1]基于数字成像的单颗粒燃料燃烧特性研究与炉膛火焰监测[D]. 白晓静.华北电力大学(北京) 2017
[2]一种新型实体壳单元及其板料冲压全工序仿真算法[D]. 李巧敏.华中科技大学 2016
[3]复杂曲面加工误差补偿方法与关键技术研究[D]. 马文魁.天津大学 2016
[4]薄壁铝合金导管数字化装配及焊接偏差主动补偿[D]. 张宗郁.哈尔滨工业大学 2015
[5]选区激光熔化成型不锈钢零件特性与工艺研究[D]. 王迪.华南理工大学 2011
[6]基于壁面聚焦效应的CO2激光切割非金属材料机理和关键技术研究[D]. 谢小柱.湖南大学 2006
硕士论文
[1]基于雷达数据云团外推的降雨预测算法研究[D]. 李亚.湖南师范大学 2017
[2]CO2激光非垂直切割高分子材料理论与试验研究[D]. 秦才宝.浙江工业大学 2017
[3]地基天空图像中云团的特征提取与辨识模型研究[D]. 李红萍.华北电力大学 2017
[4]自动对焦的多路激光光斑中心定位算法[D]. 程马兵.电子科技大学 2017
[5]透明玻璃平板表面缺陷在线检测系统的研究[D]. 彭超.浙江工业大学 2016
[6]IMD薄膜热成型性能试验研究[D]. 李彦甲.浙江工业大学 2015
[7]激光在PVC表面直接标刻二维条码的研究[D]. 崔新凯.山东大学 2015
[8]不同热源模式下铝合金激光焊热力耦合过程的数值研究[D]. 李芸霄.中南大学 2014
[9]飞秒激光微加工的系统建立及工艺研究[D]. 盖晓晨.哈尔滨工业大学 2013
[10]汽车内饰IMD成型工艺研究[D]. 贾玉龙.哈尔滨工业大学 2012
本文编号：3232732
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
IMD膜塑制品[1]
XNNTTCYZAHEGTTNN(a) 切边方向示意图 (b) 单体胞体示意图图 1-3 切边方向和单元胞体示意图[6]ori[7]团队研究了冲裁的切边工艺，他们研究通过提高的超高强度钢板的拉伸凸缘性。剪切边缘的质量对高强用锥形冲头的剪切孔的膨胀来检验。剪切边缘的质量随质量影响限制膨胀比。从剪切边缘的表面的测量可以看膨胀比取决于剪切边缘的宏观不均匀性和硬度，而不冲头平滑边缘消除了剪切边缘的宏观不均匀性。
他们提出了一个关于新流程概念的提案。首先实现了这种低温辅助剪切方法，并观察效果的试验结果。印度理工学院的 Hemant Chouhan[21]团队主要研究了纤维增强塑料（KFRP）的激工艺。他们通过采用激光切割不同厚度的纤维增强塑料并利用电镜观察切缝形貌得出激光加工的阈值线能量：对于 24 和 30 层配置，用比 K-PP 层压板（~80J/m的线能量（~53J/mm）切割 K-PEI 层压板；在 16 层配置的情况下，K-PEI 和 K切割，所有线能量在 30 和 180J/mm 之间。从上述文献可以看出，在高分子材料的切边工艺中研究较多的是激光切割工艺和艺。对于激光切割研究较多的主要是激光工艺对切割质量的影响，对于冲切工艺多的则是冲压模具的设计。而对于具有三维造型曲面的 IMD 膜片的切边工艺研。 IMD 膜片切边工艺存在问题.1 IMD 膜片传统冲切工艺存在的问题
【参考文献】：
期刊论文
[1]铸件砂眼缺陷提取的图像处理算法[J]. 雷艇,徐静,荣佑民. 铸造技术. 2018(07)
[2]双向拉伸薄膜中切边装置的结构探析[J]. 王林,陈志宏,黄耀宇,唐夏军. 科技创新与生产力. 2018(06)
[3]油瓶吹塑切边模具设计[J]. 范玉,范佳琦,黄继战,李振盖. 工程塑料应用. 2018(01)
[4]爪极红切边工艺[J]. 杨程,孙跃,庄晓伟,邵杰,赵升吨. 塑性工程学报. 2017(04)
[5]三维全五向编织复合材料的切边效应[J]. 刘振国,黄祥,亚纪轩,雷冰,李小康,程新. 航空学报. 2017(08)
[6]非金属薄膜材料激光切割工艺技术研究[J]. 陈祖豪,徐标,郝军. 数码设计. 2017(09)
[7]基于EtherCAT实时以太网的汽车自动驾驶仪的设计[J]. 张坤良,彭秀英,洪彬,李志宏,王嘉钧,黄志勇,庞晓伟,李建兴,董云. 小型内燃机与车辆技术. 2016(05)
[8]基于视觉检测技术的机器人自动贴片系统设计[J]. 胡辉,谭小群. 机械制造. 2013(02)
[9]蒙皮柔性夹持数控切边的工艺设计方法[J]. 胡福文,李东升,李小强,朱明华. 北京航空航天大学学报. 2012(05)
[10]光纤激光三维切割加工中的机器人离线编程[J]. 周广兵,焦俊科,戴炬,白小波. 华中科技大学学报(自然科学版). 2011(S2)
博士论文
[1]基于数字成像的单颗粒燃料燃烧特性研究与炉膛火焰监测[D]. 白晓静.华北电力大学(北京) 2017
[2]一种新型实体壳单元及其板料冲压全工序仿真算法[D]. 李巧敏.华中科技大学 2016
[3]复杂曲面加工误差补偿方法与关键技术研究[D]. 马文魁.天津大学 2016
[4]薄壁铝合金导管数字化装配及焊接偏差主动补偿[D]. 张宗郁.哈尔滨工业大学 2015
[5]选区激光熔化成型不锈钢零件特性与工艺研究[D]. 王迪.华南理工大学 2011
[6]基于壁面聚焦效应的CO2激光切割非金属材料机理和关键技术研究[D]. 谢小柱.湖南大学 2006
硕士论文
[1]基于雷达数据云团外推的降雨预测算法研究[D]. 李亚.湖南师范大学 2017
[2]CO2激光非垂直切割高分子材料理论与试验研究[D]. 秦才宝.浙江工业大学 2017
[3]地基天空图像中云团的特征提取与辨识模型研究[D]. 李红萍.华北电力大学 2017
[4]自动对焦的多路激光光斑中心定位算法[D]. 程马兵.电子科技大学 2017
[5]透明玻璃平板表面缺陷在线检测系统的研究[D]. 彭超.浙江工业大学 2016
[6]IMD薄膜热成型性能试验研究[D]. 李彦甲.浙江工业大学 2015
[7]激光在PVC表面直接标刻二维条码的研究[D]. 崔新凯.山东大学 2015
[8]不同热源模式下铝合金激光焊热力耦合过程的数值研究[D]. 李芸霄.中南大学 2014
[9]飞秒激光微加工的系统建立及工艺研究[D]. 盖晓晨.哈尔滨工业大学 2013
[10]汽车内饰IMD成型工艺研究[D]. 贾玉龙.哈尔滨工业大学 2012
本文编号：3232732
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