基于视觉定位的四回路保护阀开启压力自动调节系统

发布时间：2020-11-01 07:46

　　 四回路保护阀是汽车双回路制动测试系统中不可或缺的一种零件,其在某一制动回路失去作用时,能够确保其他回路正常工作。四回路保护阀开启压力的合格与否是四回路保护阀质量的重要环节。针对四回路保护阀各排气口开启压力调节存在柔性低和各排气口调压螺钉无法精确定位的问题,设计了一套基于视觉定位的三工位四回路保护阀开启压力自动调节系统。本课题的主要研究内容包括:(1)分析四回路保护阀开启压力调节原理。根据系统测试要求,制定本系统总体方案和实施计划,系统由功能硬件、视觉定位算法及测试软件。(2)硬件系统包括自动装夹控制模块、气路通断控制模块、机器视觉定位模块、数据采集控制模块、伺服运动控制模块等。其中机器视觉定位模块是本系统的核心部分。主要由相机、镜头、光源等组成。选用像素分辨率为1600?1200,CCD尺寸为1/1.8的MV-EM200C维视相机。选择焦距范围为8mm?50mm,像面尺寸为1/2的镜头AFT-0850ZMP。根据排气口模式,选择AFT-RL5928-65W环形光源;伺服运动控制模块主要有x轴电机、y轴电机、z旋转电机电机,分别控制拧紧机构在水平方向运动、垂直方向运动和竖直方向旋转运动;数据采集模块由不同气压传感器采集各工位对应排气口开启压力气压。(3)根据相机采集的四回路保护阀排气口图像特点,提出在Lab VIEW中通过MATLAB Script使用小波半软阈值进行去噪,结合NI模版匹配、图像截取、二值化及Hough圆检测等图像处理算法,实现排气口调压螺钉圆心坐标的精确定位。(4)根据产品测试规范要求,完成系统检测软件功能模块的实现和检测流程的设计,并引入PID算法实现对四回路保护阀开启压力的精密调节。(5)对搭建的测试台进行性能评定,21口、22口、23口和24口的开启压力均满足测量能力指标Cg≥2.0,Cgk≥2.0的要求。在单工位上对四回路保护阀开启压力进行测试,并分析测试结果。结果表明:21口、22口、23口和24口的开启压力伸展不确定度分别为(649.20±2.72)k Pa、(650.00±1.92)k Pa、(650.10±1.14)k Pa、(650.20±2.72)k Pa均满足3135N-001四回路保护阀四口标准开启压力(650±5)k Pa的要求。
【学位单位】：中国计量大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U463
【部分图文】：

会发生变化的问题。利用机器视觉系统采集焊缝位置图像，然后对采集的图像进行处理，进而获得管缝坐标位置，并实时传输给执行机构，使焊接点与焊缝对齐。德国VMT公司研发了基于视觉定位的自动化机器人搬运系统，如图1.1所示。该搬运系统的工作基础是：首先由相机采集搬运工件图像，然后对采集的图像预处理，最后进行模板匹配，并获取模板图像在工件图像上的坐标位置。为了在图像上更确切的找到模板坐标位置，必须计算模板所有相关位姿与图像的各位姿的相似度，该相似度称为互相关系数。当互相关系数达到设定值时，就证明在采集的图像上找到了一个模板示例，即模板匹配成功。然后由系统软件计算当前工件与初始方位的偏差，并实时传输给机器人抓取板材。图 1.1 基于视觉定位的机器人搬运系统（2）国内视觉定位技术的发展在中国，机器视觉应用起源于20世纪80年代的技术引进。半导体和电子行业是较早的应用行业之一

近年来随着中国经济的不断发展，全球制造中心正在向中国市场转移。在机器视觉定位方面尤为突出，其中2007年中南大学电子工程系把视觉定位技术应用于三角钢琴弦柱安装孔的加工，如图1.2所示。该项目是为我国最大的钢琴制造企业开发的，解决了大尺寸笨重设备加工的准确定位问题。该项目参数要求主要包括：1）加工机床尺寸为1500mm 250mm 60mm；2）钻孔位置的精度： 0.1mm，其中机器视觉定位精度指标为0.02mm；3）钢琴一次装夹的钻孔数量为230多个，可以加工15中以上型号规格的三角钢琴。该系统采用NI视觉技术；

图 1.2 机器视觉定位三角钢琴专用数控钻床2014年，无锡创世新科技有限公司能够利用视觉定位焊点实现焊头精确移动，进而完成有效的焊接。如图1.3所示，其具体工作过程是整个系统控制以工控机为基础，同时以运动视觉加工为架构核心，以一个60cm×60cm左右的电机机台为机器工作台，该机器工作台上方是沿x轴、y轴方向上的由电机控制的移动台，焊头和相机固定在移动台上。工作台上放置的产品大概有32个，以4行8列的样式排布。机器工作的过程是：首先先移动到左上角第一个位置，然后启动拍照，并记下焊点位置，最后移动焊针到焊点位置进行焊接。焊接再进行第二个产品定位
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本文编号：2865233