基于机器视觉和振镜多轴平台的精密大尺寸滤网激光打孔系统研究

发布时间：2022-12-23 08:18

　　在精密金属滤网加工中,基于振镜式的激光标刻设备有着良好的应用,可以高效、精准地完成微孔加工,但在大尺寸金属滤网激光加工领域,由于加工和定位方法的局限和不足,使得精度和效率都较低,无法满足实际需求。本研究将机器视觉与振镜复合平台的协同机制引入到传统激光标刻设备中,提出了切实有效的激光打孔的定位和加工方法,大幅度提高了激光微孔加工的效率和精度,实现了激光打孔设备的智能化和自动化。本研究的主要内容包括以下几个方面:（1）研究分析国内外主要的基于视觉定位的激光打孔方案,去其糟粕取其精华,提出更完善的系统方案。根据系统方案,选择合适的实验器材并搭建好实验平台,统一实验平台中的坐标系,将振镜、相机和平台坐标系纳入一个坐标系,方便坐标转换。（2）结合精密移动平台和振镜式激光标刻设备,提出基于小幅面加工区域的激光螺旋打孔方法,通过区域打孔完成小幅面内多个盲孔的微孔加工,提高加工效率,保证加工精度。（3）根据加工件的结构特征和分布特点,提出一种基于最小二乘法和盲孔邻域特征的网点定位算法。使用最小二乘法得到局部图盲孔的中心坐标,使用盲孔的邻域特征准确描述局部图和理论图边缘区域盲孔的分布特征,实现局部图和理... 

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文的主要研究内容
2 网点激光打孔系统设计
    2.1 硬件平台搭建
    2.2 振镜-平台-相机坐标系的统一
    2.3 网点定位方案
    2.4 本章小结
3 基于小幅面加工区域的激光螺旋打孔
    3.1 激光螺旋打孔
    3.2 加工区域的划分
    3.3 本章小结
4 基于最小二乘法和盲孔邻域特征的网点定位
    4.1 引言
    4.2 图像预处理
    4.3 盲孔的识别算法
    4.4 基于邻域特征的匹配算法
    4.5 本章小结
5 实验结果及分析
    5.1 激光螺旋打孔效果
    5.2 图像预处理结果分析
    5.3 盲孔的圆心检测精度分析
    5.4 盲孔的定位精度分析
    5.5 本章小结
6 总结和展望
    6.1 论文总结
    6.2 论文展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表论文目录


【参考文献】：
期刊论文
[1]外缺圆圆心检测[J]. 于彭,蒋理兴,王安成,罗凯元.  测绘与空间地理信息. 2018(07)
[2]皮秒激光旋切加工微孔试验研究[J]. 孙树峰,廖惠鹏,吴旭浩,章斌.  激光技术. 2018(02)
[3]基于霍夫变换和RANSAC算法的绝缘子定位方法[J]. 沈新平,彭刚,袁志强.  电子测量技术. 2017(06)
[4]基于OpenCV的电子元件几何特性测量[J]. 刘广超,邓光伟.  信息技术. 2015(07)
[5]几种图像去噪算法研究[J]. 李权,赵晋芳.  商丘师范学院学报. 2015(03)
[6]基于角点检测的图像匹配算法[J]. 高晶,吴育峰,吴昆,孙继银.  仪器仪表学报. 2013(08)
[7]一种基于图像融合的含噪图像边缘检测方法[J]. 乔闹生,邹北骥,邓磊,曾友兵,邹剑臣.  光电子.激光. 2012(11)
[8]基于SURF和快速近似最近邻搜索的图像匹配算法[J]. 赵璐璐,耿国华,李康,何阿静.  计算机应用研究. 2013(03)
[9]基于VisionPro的工业机器人视觉定位系统[J]. 陈伟华,马琼雄,陈月军.  组合机床与自动化加工技术. 2012(02)
[10]基于OpenCV的图像处理[J]. 秦小文,温志芳,乔维维.  电子测试. 2011(07)

博士论文
[1]航天器合作靶标自动识别关键技术研究[D]. 初广丽.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2015
[2]非成像光学系统的LED光源优化设计与分析[D]. 张巧芬.广东工业大学 2014

硕士论文
[1]基于机器视觉的多圆工件检测技术研究[D]. 安培源.浙江理工大学 2018
[2]基于自动视觉定位的激光振镜标刻系统研究[D]. 郭磊磊.华中科技大学 2015
[3]基于机器视觉的激光振镜扫描系统研究[D]. 晏恒峰.北京工业大学 2012
[4]激光加工中视觉定位系统的研究[D]. 刘榴.华中科技大学 2012
[5]激光旋转打孔技术的研究[D]. 王砚丽.华中科技大学 2012
[6]高质量激光打孔技术的研究[D]. 辛凤兰.北京工业大学 2006
[7]振镜式激光打标机的研究[D]. 陈兴海.曲阜师范大学 2003



本文编号：3725080