基于机器视觉的汽车滤芯密封性检测
发布时间：2021-02-22 06:39
蜂窝状空气滤芯是一种用于欧美重型卡车的新型结构空气滤芯,加工制作过程中,由于热熔胶出胶量的不均匀形成的漏洞和粘结时间间隔造成的间隔孔距不准,会造成局部不能有效粘结,形成滤芯旁通,外部的空气会直接进入发动机,过滤失效,加剧了活塞与缸壁的磨损,若进入的颗粒物过大,会造成“拉缸”现象,所以对蜂窝状空气滤芯进行质量检测是非常有必要。目前业界针对蜂窝状空气滤芯缺陷检测都是通过人工检测,在滤芯底部放置一面光源,工人拿着放大镜扫描滤芯上表面,根据是否“漏光”来判断该滤芯是否存在缺陷,滤芯内部复杂的蜂窝状结构使其检测环节要耗费大量的时间和人工成本,检测效率和精度取决于检测人员的熟练程度、心情起伏程度和持续工作时间,长时间检测对眼睛伤害极大,而且如果滤芯规格过大的话,是一项根本完成不了的任务,不能满足大规模生产需求。针对如上问题,结合滤芯的结构特征和工作原理以及待检测的缺陷特征,本文提出一套完整的蜂窝状空气滤芯缺陷视觉检测系统,结合人工检测的经验和缺陷,拟定本课题的总体设计方案,实现滤芯的自动上下料和缺陷的自动识别。首先,针对普通的中小尺寸物体的一次成像技术无法满足检测精度要求,引入大尺寸成像技术,由设...
【文章来源】：河南工业大学河南省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
滤芯结构图
11绪论1.1课题的背景及意义汽车空气滤清器的功能是滤除进入发动机的外界新鲜空气中漂浮的颗粒物[1]。空气滤清器如果过滤失效，外界的新鲜空气直接进入发动机，会加剧活塞与缸壁的磨损，若进入的空气中颗粒物直径过大，会造成“拉缸”现象[2]。空气滤清器的滤芯作为核心部件，起过滤空气作用，外壳主要起保护滤芯作用[3]。蜂窝状滤芯是为解决普通筒状滤芯过滤表面积孝使用寿命短、过滤精度低等不足而设计的新型空气滤芯。蜂窝状滤芯结构上不同于传统滤筒式，蜂窝状空气滤芯由若干层组成，每层由瓦楞纸、平板纸和复合纸构成，并通过热熔胶粘接形成三棱柱过滤腔室，如图1所示，这种结构使蜂窝状滤芯广泛应用于高过滤精度、大进气量的欧美重型商用车。图1滤芯结构图蜂窝状空气滤芯的工作原理如图2所示。外部的新鲜空气在发动机的吸力作用下引入发动机，由滤芯的敞开端流入三棱柱过滤腔室[4]，由于其另一侧是密闭的，气流只能通过瓦楞纸、平板纸和复合纸排出，气流从而经过三层过滤纸过滤，悬浮颗粒物被滤除在三棱柱过滤腔室，过滤后的气体从邻近的三棱柱过滤腔室敞开端流出进入发动机，完成空气的过滤作用[5]。滤芯在加工制作过程中，由于热熔胶出胶量的不均匀造成的漏洞和粘结时间间隔造成的间隔孔距不准，会造成局部不能有效粘结，形成旁通，过滤失效。图2滤芯工作原理图
2目前业界针对蜂窝状空气滤芯密封性缺陷检测都是通过人工来完成，人工检测是将滤芯底部放置于高亮度的平面光源上，手持放大镜在滤芯顶部逐行扫描，滤芯内部复杂的蜂窝状结构使得其检测环节要耗费大量的时间和人工成本，长时间检测对眼睛伤害极大，而且如果滤芯规格过大的话，是一项根本完成不了的任务，同时人工检测效率低还容易造成漏检的现象，为提高检测合格率和检测效率，本文设计了一套基于机器视觉的滤芯密封性缺陷检测和能够自动上下料的自动化系统。1.2国内外发展现状1.2.1视觉检测技术发展现状机器视觉作为“工业的眼睛”，近些年这种新兴技术被人们寄予很大期望，是推进全球智能制造的关键技术之一[6]。机器视觉的工作过程为：首先通过相机获取待检测物体的图像信息；然后将获取的图像经过专用的算法处理，将图像中像素包含的信息转化为数字信号；最后图像处理软件对这些数字信号进行各种算法处理来提取目标的特征，根据识别结果来控制现场的设备动作[7]。典型的机器视觉系统由待检测物、传送带、光源、相机、镜头、控制模块、执行机构、数据管理系统、图像处理算法和工控机组成[8]，如图3所示。图3典型机器视觉系统随着工业自动化技术的不断成熟，更多的生产企业使用机器视觉来代替传统的人工检测由于人的生理缺陷而无法长时间集中注意力，检测效率低、漏检、检测精度达不到，不能满足大规模生产需求。用机器视觉来代替人眼，不仅只是通过相机获取被检测物体图像，还包括对信息的处理和判断，从而实现人眼视觉的延伸。与常规的人眼检测相比，机器视觉在精确度、客观性、重复操作性、成本和效率上都更具有优越性。在现代化工业生产中，涉及到质量检测、生产过程监视和零件自动识别等应用，如木材缺陷识别、
【参考文献】：
期刊论文
[1]蜂窝状空气滤清器的流场分析及结构优化[J]. 李胜荣. 内燃机与配件. 2019(22)
[2]相机阵列在风电机组叶片缺陷检测系统中的应用[J]. 张宁宁,范翔民,刘保松. 机电信息. 2019(29)
[3]浅谈机柴空滤清器的滤纸材料[J]. 韦荣灵. 内燃机与配件. 2019(04)
[4]基于机器视觉的PVC喷涂边缘检测方法[J]. 何新宇,赵时璐. 沈阳大学学报(自然科学版). 2018(06)
[5]长行程同步带型模组设计与应用[J]. 张俊清,李大伟. 国防制造技术. 2017(02)
[6]新型滤芯质量性能检测及评价方法[J]. 刘少北,曾涛,胡光忠,柳忠彬. 机械设计与制造. 2017(04)
[7]宽幅面产品表面缺陷检测的幅面分割及缺陷提取研究[J]. 夏青,张宝峰,韩芳芳,沈康,杨小兵. 仪表技术与传感器. 2016(02)
[8]大尺寸工件视觉测量中的图像拼接方法[J]. 陈海林,熊芝,宋小春,夏清沛. 计算机测量与控制. 2015(02)
[9]新型蜂窝过滤式除尘器的结构及原理[J]. 李冠文,曹敏莹. 能源环境保护. 2014(03)
[10]基于相机阵列的叠层纸张数量检测[J]. 陈飞,朱海斌,贾康成,肖昌炎. 计算机工程与应用. 2015(13)
博士论文
[1]大尺寸零件在线视觉测量关键技术研究[D]. 陈芳.东南大学 2015
硕士论文
[1]锚具夹片钻攻一体机的设计与研究[D]. 吕鹏程.安徽理工大学 2019
[2]带钢横剪机自动控制系统设计[D]. 张英光.江苏大学 2019
[3]用于工件表面喷涂的悬挂输送机研究[D]. 王雷.河南工业大学 2019
[4]继电器触点铆合质量在线视觉检测技术研究[D]. 孙沛泽.浙江大学 2019
[5]一次性餐盒自动分拣设备研制开发[D]. 卢浩.大连交通大学 2018
[6]自动化轴承外圈锻轧生产工艺分析与实现[D]. 左嘉翼.沈阳工业大学 2018
[7]基于机器视觉和直线驱动气浮精密定位平台的大尺寸工件测量系统开发[D]. 张智阳.广东工业大学 2018
[8]基于机器视觉的医用瓶盖检测系统的设计与应用[D]. 宋洁.中国科学院大学(中国科学院重庆绿色智能技术研究院) 2018
[9]基于机器视觉的LED划片机定位技术研究[D]. 叶小奇.湖南大学 2018
[10]基于机器视觉的工业机器人定位抓取技术的研究[D]. 曾志伟.广东工业大学 2018
本文编号：3045601
【文章来源】：河南工业大学河南省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
滤芯结构图
11绪论1.1课题的背景及意义汽车空气滤清器的功能是滤除进入发动机的外界新鲜空气中漂浮的颗粒物[1]。空气滤清器如果过滤失效，外界的新鲜空气直接进入发动机，会加剧活塞与缸壁的磨损，若进入的空气中颗粒物直径过大，会造成“拉缸”现象[2]。空气滤清器的滤芯作为核心部件，起过滤空气作用，外壳主要起保护滤芯作用[3]。蜂窝状滤芯是为解决普通筒状滤芯过滤表面积孝使用寿命短、过滤精度低等不足而设计的新型空气滤芯。蜂窝状滤芯结构上不同于传统滤筒式，蜂窝状空气滤芯由若干层组成，每层由瓦楞纸、平板纸和复合纸构成，并通过热熔胶粘接形成三棱柱过滤腔室，如图1所示，这种结构使蜂窝状滤芯广泛应用于高过滤精度、大进气量的欧美重型商用车。图1滤芯结构图蜂窝状空气滤芯的工作原理如图2所示。外部的新鲜空气在发动机的吸力作用下引入发动机，由滤芯的敞开端流入三棱柱过滤腔室[4]，由于其另一侧是密闭的，气流只能通过瓦楞纸、平板纸和复合纸排出，气流从而经过三层过滤纸过滤，悬浮颗粒物被滤除在三棱柱过滤腔室，过滤后的气体从邻近的三棱柱过滤腔室敞开端流出进入发动机，完成空气的过滤作用[5]。滤芯在加工制作过程中，由于热熔胶出胶量的不均匀造成的漏洞和粘结时间间隔造成的间隔孔距不准，会造成局部不能有效粘结，形成旁通，过滤失效。图2滤芯工作原理图
2目前业界针对蜂窝状空气滤芯密封性缺陷检测都是通过人工来完成，人工检测是将滤芯底部放置于高亮度的平面光源上，手持放大镜在滤芯顶部逐行扫描，滤芯内部复杂的蜂窝状结构使得其检测环节要耗费大量的时间和人工成本，长时间检测对眼睛伤害极大，而且如果滤芯规格过大的话，是一项根本完成不了的任务，同时人工检测效率低还容易造成漏检的现象，为提高检测合格率和检测效率，本文设计了一套基于机器视觉的滤芯密封性缺陷检测和能够自动上下料的自动化系统。1.2国内外发展现状1.2.1视觉检测技术发展现状机器视觉作为“工业的眼睛”，近些年这种新兴技术被人们寄予很大期望，是推进全球智能制造的关键技术之一[6]。机器视觉的工作过程为：首先通过相机获取待检测物体的图像信息；然后将获取的图像经过专用的算法处理，将图像中像素包含的信息转化为数字信号；最后图像处理软件对这些数字信号进行各种算法处理来提取目标的特征，根据识别结果来控制现场的设备动作[7]。典型的机器视觉系统由待检测物、传送带、光源、相机、镜头、控制模块、执行机构、数据管理系统、图像处理算法和工控机组成[8]，如图3所示。图3典型机器视觉系统随着工业自动化技术的不断成熟，更多的生产企业使用机器视觉来代替传统的人工检测由于人的生理缺陷而无法长时间集中注意力，检测效率低、漏检、检测精度达不到，不能满足大规模生产需求。用机器视觉来代替人眼，不仅只是通过相机获取被检测物体图像，还包括对信息的处理和判断，从而实现人眼视觉的延伸。与常规的人眼检测相比，机器视觉在精确度、客观性、重复操作性、成本和效率上都更具有优越性。在现代化工业生产中，涉及到质量检测、生产过程监视和零件自动识别等应用，如木材缺陷识别、
【参考文献】：
期刊论文
[1]蜂窝状空气滤清器的流场分析及结构优化[J]. 李胜荣. 内燃机与配件. 2019(22)
[2]相机阵列在风电机组叶片缺陷检测系统中的应用[J]. 张宁宁,范翔民,刘保松. 机电信息. 2019(29)
[3]浅谈机柴空滤清器的滤纸材料[J]. 韦荣灵. 内燃机与配件. 2019(04)
[4]基于机器视觉的PVC喷涂边缘检测方法[J]. 何新宇,赵时璐. 沈阳大学学报(自然科学版). 2018(06)
[5]长行程同步带型模组设计与应用[J]. 张俊清,李大伟. 国防制造技术. 2017(02)
[6]新型滤芯质量性能检测及评价方法[J]. 刘少北,曾涛,胡光忠,柳忠彬. 机械设计与制造. 2017(04)
[7]宽幅面产品表面缺陷检测的幅面分割及缺陷提取研究[J]. 夏青,张宝峰,韩芳芳,沈康,杨小兵. 仪表技术与传感器. 2016(02)
[8]大尺寸工件视觉测量中的图像拼接方法[J]. 陈海林,熊芝,宋小春,夏清沛. 计算机测量与控制. 2015(02)
[9]新型蜂窝过滤式除尘器的结构及原理[J]. 李冠文,曹敏莹. 能源环境保护. 2014(03)
[10]基于相机阵列的叠层纸张数量检测[J]. 陈飞,朱海斌,贾康成,肖昌炎. 计算机工程与应用. 2015(13)
博士论文
[1]大尺寸零件在线视觉测量关键技术研究[D]. 陈芳.东南大学 2015
硕士论文
[1]锚具夹片钻攻一体机的设计与研究[D]. 吕鹏程.安徽理工大学 2019
[2]带钢横剪机自动控制系统设计[D]. 张英光.江苏大学 2019
[3]用于工件表面喷涂的悬挂输送机研究[D]. 王雷.河南工业大学 2019
[4]继电器触点铆合质量在线视觉检测技术研究[D]. 孙沛泽.浙江大学 2019
[5]一次性餐盒自动分拣设备研制开发[D]. 卢浩.大连交通大学 2018
[6]自动化轴承外圈锻轧生产工艺分析与实现[D]. 左嘉翼.沈阳工业大学 2018
[7]基于机器视觉和直线驱动气浮精密定位平台的大尺寸工件测量系统开发[D]. 张智阳.广东工业大学 2018
[8]基于机器视觉的医用瓶盖检测系统的设计与应用[D]. 宋洁.中国科学院大学(中国科学院重庆绿色智能技术研究院) 2018
[9]基于机器视觉的LED划片机定位技术研究[D]. 叶小奇.湖南大学 2018
[10]基于机器视觉的工业机器人定位抓取技术的研究[D]. 曾志伟.广东工业大学 2018
本文编号：3045601
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shengwushengchang/3045601.html
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