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原文传递基于机器视觉的车速传感器线束与焊点检测平台的设计与研究

论文题名：	基于机器视觉的车速传感器线束与焊点检测平台的设计与研究
关键词：	汽车电子控制系统;车速传感器;机器视觉;图像预处理;质量检测
摘要：	汽车电子技术是现代汽车工业发展的核心技术之一，车辆中传感器的数量可以从侧面反映出汽车的电子化程度。汽车速度传感器作为汽车电子控制系统最重要元器件之一，负责汽车行驶状况信息的采集与检测。霍尔式车速传感器由于其灵敏度高、响应频率高、抗干扰能力强等优点被广泛应用。近年来，随着计算机技术、传感器技术以及图像处理技术的快速发展，使得机器视觉技术和光电技术也取得了长足的进步，先进的测量技术在工业生产中逐渐被人们采用。机器视觉检测技术作为一种全新高效的非接触式检测技术，具有高分辨精度、高效率、与被检测对象无接触、安全可靠等特点，有助于提高生产自动化和柔性化的程度。因此运用机器视觉技术来提高传感器生产的效率和质量将成为一个必然的途径。本文对机械结构设计、机器视觉技术以及PLC控制技术在车速传感器自动化生产设备中的应用进行深入的分析研究，主要内容包括：　　1.传感器线束颜色与焊点质量检测平台的总体方案设计。机械结构功能设计、检测流程设计、视觉检测系统中硬件（工业相机、镜头、光源等）的分析选型、电气控制元器件（PLC、阀岛、I/O通讯板卡、伺服系统）的分析选型、视觉检测系统开发环境Visual Studio2015与图像处理工具Open eVison的选定、电气控制开发软件STEP7Basic的确定。　　2.机械结构中执行元件（滑动气缸、摆动气缸、伺服电机）理论计算与选型；楔形锁紧机构的自由度分析、受力分析以及锁紧力计算；利用Solidworks三维建模软件对光源旋转机构、送料机构、镜头移动机构、伺服运动机构以及锁紧机构进行建模装配。　　3.针对视觉检测系统中应用到的图像预处理技术进行理论分析研究，包括数字图像的类型、颜色空间、颜色空间转换、图像去噪、图像增强、图像分割、图像形态学处理、图像特征提取等技术；对采集到的图像进行Matlab仿真处理实验，对比分析各算法处理效果的优劣；应用中值滤波算法、灰度变换算法、最大类间方差算法、开运算与闭运算等算法、颜色特征、形状特征与几何进行图像预处理。　　4.应用Visual Studio2015中C#调用Open eVison中图像处理库进行视觉检测系统程序的设计，主要有相机连接、图像采集、图像处理、图像检测程序以及可视化系统界面等；应用STEP7Basic控制系统设计软件进行电气控制HMI人机界面的设计。　　5.设计实验流程、制定试验方案并进行现场检测调试实验；分析与评估检测数据，得出颜色检测误判率为0，焊点质量检测误判率为4.67%，均符合检测平台预期的检测精确要求，满足了实际检测生产的要求。　　本文研究的视觉检测平台，将目前先进的机器视觉技术与机械结构、电气控制有机结合，实现了车速传感器生产的自动化，提高了线束与焊点检测精度和生产效率，保证了生产的传感器的质量。
作者：	李畅
专业：	机械工程
导师：	谢俊
授予学位：	硕士
授予学位单位：	江苏大学
学位年度：	2020
正文语种：	中文