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基于机器视觉的机盖表面注料技术研究
| 论文题名： | 基于机器视觉的机盖表面注料技术研究 |
| 关键词： | 摩托车发动机;机盖表面;字符沟槽;注料量;机器视觉;轨迹规划 |
| 摘要： | 摩托车发动机在生产时需要对机盖外表面的商标字符沟槽进行注料。各类摩托车发动机的机盖形状各异，定位困难；机盖表面多为英文字符组成的沟槽，对于同一批次加工的机盖，使用压铸或铣削加工的沟槽深度不一，注料量需要根据沟槽深度变化适时调整，防止注料量不足或溢出；字符沟槽宽度较窄，注料头需沿沟槽中心线移动，否则会出现颜料挂壁、溅出等现象。 目前，国内传统注料工艺生产效率低下，材料浪费严重且工人劳动强度较大，无法适应注料行业对注料工艺水平和加工效率的要求。针对以上问题，本文对摩托车发动机机盖表面注料技术进行研究，通过模板匹配，实现工件精确定位；采用图像处理及曲线建模，完成注料轨迹规划；根据系统工艺需求，设计关键机械装置；结合系统功能需求，完成人机界面设计。具体研究内容如下： 首先，根据工艺精度要求，搭建机器视觉系统硬件平台，获取工件图像；采用图像预处理算法，平滑模板图像，突出机盖表面轮廓特征；研究归一化互相关测度的模板匹配算法，引入图像金字塔模型加快匹配速度，实现机盖的精确定位。 其次，针对模板图像，划分机盖表面注料区域，识别表面字符信息，利用改进后的Rosenfeld算法提取字符骨架,获取特征点坐标;采用NURBS曲线拟合骨架，依据注料工艺要求，实现曲线的等弦长离散，完成注料轨迹规划。 然后，分析机盖表面多色注料系统工艺过程及功能需求；根据功能需求，研究设备主要功能模块；设计可升降旋转工作台，实现工件精准定位；研发多色注料头组装置，实现多色注料；设计自动料压控制系统，实现注料量的可变可控，达到准确注料的目的。 最后，依据机盖表面注料系统的工艺要求及控制流程，分析软件功能需求；基于VC++开发环境，设计系统主要人机界面;对整机进行调试，保证设备稳定运行。 结合本文研究内容，进行整机注料实验。采用所开发注料设备，针对某品牌机盖表面进行注料实验。实验表明，机盖表面注料系统能够实现预期功能，整机运行状况良好。 |
| 作者： | 刘贵 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 陈文华;任锟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江理工大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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