基于机器视觉的微小精密轴承自动检测控制系统设计

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1、密级无分类号TP274工程硕士学位论文基于机器视觉的微小精密轴承自动检测控制系统设计杜仲叶指导教师陈智利教授谢辉高工申请学位级别工程硕士专业领域名称光学工程2018年5月18日基于机器视觉的微小精密轴承自动检测控制系统设计学科：光学工程研究生签字：学校导师签字：企业导师签字：摘要近年来，工业技术发展迅速，微小精密轴承在其中有着非常重要的地位，其质量对生产效率起着关键作用。目前生产轴承的企业多采用人工检测的方法对轴承进行检测，该方法漏检率高、工作量大、效率低，迫切需要一种快速有效的方法来解决轴承检测问题

2、。针对以上问题本文利用机器视觉检测技术对微小精密轴承进行检测分析。本文研究并设计了一种微小精密轴承在线检测系统，能够在很大程度上提高检测效率和精度。P6级轴承检测标准要求尺寸公差为7μm，缺陷精度要求为10μm。根据检测要求，本文对检测精度为5μm的轴承检测系统进行了设计。结合相关资料，设计了检测系统的总体方案。选择了合适的CCD摄像机、镜头和光源等视觉检测硬件，并利用传送带、机械手和电机搭建了传送装置。通过对控制系统的输入点数和输出点数分析，选择了欧姆龙PLC，根据控制系统的总框图对PLC电路和图像

3、采集系统电路进行了设计。规划了程序设计的总体思路，并利用CX-P软件对PLC主程序和各子程序进行了设计。论文根据控制系统的要求对人机界面进行了总体规划，确定了所需要的各个模块以及作用，并利用VB软件对人机界面进行了设计。最后通过OPC技术实现了上下位机的通讯，实现检测系统的总体功能。最后，搭建了检测实验装置，载入编写好的程序，通过对控制系统进行模拟调试和联机调试，在满足各个控制要求的前提下实现了轴承的在线自动检测。通过实际运行，得出实时检测报表，并分析检测系统的总体性能。该系统检测效率为8件/min，

4、识别率达到93.1%以上，能够满足轴承检测标准的要求，实现了轴承在线自动检测的目的，具有操作简单、稳定性好、精确度高等优点。关键词：机器视觉；自动控制；PLC；人机界面；DesignofAutomaticControlSystemforMicroPrecisionBearingsBasedonMachineVisionDiscipline:OpticalEngineeringStudentSignature:SupervisorSignature:AbstractInrecentyears,indus

5、trialtechnologyhasdevelopedrapidly,duringwhichmicro-precisionbearingsplayaveryimportantrole,anditsqualityiscrucialtoproductionefficiency.Atpresent,bearingmanufacturersgenerallyusemanualinspectionmethodstocheckbearings.Thismethodhashighmiss-inspectionrat

6、e,heavyworkload,andlowefficiency.Therefore,arapidandeffectivemethodisurgentlyneededtosolvebearinginspectionproblems.Tosolvetheaboveproblems,thisarticleusesthemachinevisioninspectiontechnologytoinspectandanalyzethemicro-precisionbearings.Thisarticlestudi

7、esanddesignsanon-linemicro-precisionbearinginspectionsystemthatcangreatlyimprovetheinspectionefficiencyandaccuracy.Bearinginspectionstandardsrequiredimensionaltoleranceof7μmanddefectaccuracyof10μm.Inthisarticle,thedesignofbearinginspectionsystemisbasedo

8、n5μminspectionaccuracy.Theoverallschemeoftheinspectionsystemisdesignedbasedontherelevantdata.Afteranalyzingthestructureoftheentiresystem,appropriatevisualinspectionhardwaresuchasCCDcamera,lensandlightsourceareselectedandtransport