基于双目视觉的机床回转轴误差检测方法研究

发布时间：2020-12-18 15:16

　　高性能零部件广泛应用于航空、航天、国防、电子等领域,多轴数控机床为该类零件的高精度、高质量加工提供了强有力手段,然而机床在加工过程中存在误差。对于多轴机床数控机床,回转轴误差尤为显著,导致数控机床加工精度降低。为提高多轴数控机床加工性能,需要对数控机床进行定期的误差检测,从而对其补偿。常用的误差检测方法包括激光干涉仪、球杆仪、R-test等,然而此类测量设备存在安装调试困难、测量时间长、误差溯源困难等问题,且每种测量设备都有各自适用的范围,难以实现多种误差的快速测量。视觉测量技术具有三维测量、快速便捷、成本低等优点,可以实现机床多种误差的柔性综合测量。因此,本文提出了基于双目视觉的机床误差检测方法。具体内容包括：（1）分析五轴数控机床拓扑结构及机床回转轴装配误差的种类,并基于视觉测量原理,构建机床回转轴安装误差的检测与辨识模型,为误差检测奠定基础。（2）研究了高效、高精度图像特征提取方法。针对图像噪声、杂点多的问题,提出了基于全局阈值与局部阈值相结合的灰度图像分割方法,有效提高图像分割的鲁棒性及图像预处理速度；针对金属表面强反光现象导致的图像特征提取困难问题,提出了基于面积比率的强反光... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 论文的研究背景与意义
    1.2 机床误差检测技术国内外研究现状
        1.2.1 激光干涉仪测量方法的研究现状
        1.2.2 球杆仪测量方法的研究现状
        1.2.3 R-test测量方法研究现状
        1.2.4 其他测量方法的研究现状
    1.3 视觉测量方法研究现状
    1.4 本文研究内容
2 机床回转轴装配误差的测量方案
    2.1 机床回转轴误差分析
        2.1.1 双转台五轴数控机床结构分析
        2.1.2 数控机床回转轴误差分析
    2.2 基于视觉的回转轴误差测量原理
        2.2.1 目视觉测量原理
        2.2.2 回转轴装配误差的测量与辨识方法
    2.3 视觉测量系统硬件设计
        2.3.1 工业相机选型
        2.3.2 特征靶标设计
    2.4 本章小结
3 高效、高精度特征提取方法
    3.1 基于灰度阈值的图像噪声抑制方法
    3.2 基于面积比率的强反光抑制方法
    3.3 基于交比不变的圆心补偿方法
    3.4 本章小结
4 构建图像坐标与机床坐标的基准转换模型
    4.1 图像与视觉系统的基准转换模型的构建
    4.2 视觉系统与机床的基准转换模型的构建
    4.3 本章小结
5 机床误差检测实验与分析
    5.1 基准转换模型的精度验证
    5.2 机床回转轴装配误差测量实验与验证
    5.3 球杆仪检测回转轴安装误差
    5.4 机床回转轴定位误差测量实验与验证
    5.5 机床圆轨迹误差测量实验与验证
    5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：2924216