发动机滚子摇臂机器视觉检测系统研究

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1、２７０２分类号：学校代码；８密级：机械科学研究总院硕古学位论文、＼誇＇、、？六＇＂发动机滚子摇臂机器视觉检测系统研究Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｔｈｅｍａｃｈｉｎｅｖｉｓｉｏｎｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｏｎｔｈｅｅｎｉ打ｅｒｏｌｌｅｒｒｏｃｋｅｒａｒｍｇ：北京机械王业自动化研究所培养单位、＇节专业：控制理论与控制工程：這皆Ｕ１‘＇ｉ－？？研巧方向：工业自动化系统集成研究生姓名；卢婷指导教师；朱晓民研巧员副指导教师：许静研究员？－■２０１６年６月１７日分类号：ＴＨ

2、的１学狡代码Ｓ８２７０２巧级Ｓ机械科学研巧总院硕壬学位论文发动机滚子摇臂机器视觉检测系统研巧Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｔｈｅｍａｃｈｉｎｅｖｉｓｉｏｎｉｎｓｅｃｔｉｏｎｐｓｓｔｅｍｏｎｔｈｅｅｎｉｎｅｒｏｌｌｅｒｒｏｃｋｅｒａｒｍｙｇ培养单位：北京机械工业自动化研巧所专业：控制理论与控制工程研巧方向：工业自动化系统集成研巧生姓名Ｓ卢婷指导教师；朱晓民勘指导教巧：许静２０１６年６月１７日机械科学研究总院本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合机械科学研究总院硕±学位论文质量要求。答辩委员

3、会签名：主席；＾陈恳教授清华大学机械学院／委员：：）高利教授北京理工大学奇乂张入通研巧员北京机械工业自动化研究所谢兵兵研究员北京机械工业自动化研究所苏锡年高工北京机械工业自动化研究所、导师；朱晓民研究员北京机械工业自动化研究所摘要在工业智能化和高科技化的当代社会，汽车作为代步工具的重要性越来越明显。目前在我国，汽车厂商越来越重视生产质量、生产成本、生产效率，相关部门也出台了各种有利措施，来推进汽车产业转型升级，向高效、高质的目标发展。在这些政策、技术发展革新的大背景下，汽车厂商对发动机装配质量的要求也越

4、来越高，本论文研究开发的发动机滚子摇臂机器视觉检测系统就是为了提高生产质量和效率，应运而生的。发动机滚子摇臂是汽车发动机的重要零件，它隶属于发动机中的气门机构，作用是把发动机中凸轮轴传来的力和位移传递到气门上，完成推开或关闭气门的任务。由于非常重要，其装配质量必须经过检测。传统的检测发动机滚子摇臂装配质量的方法是，人眼识别是否合格，容易产生误判。因此，需要研发一套机器视觉系统来自动识别检测滚子摇臂位置是否放偏、漏装及未完全到位。本论文主要的研究内容有以下几点：1、按照设计目标和任务进行硬件选型，包含光源、工业相机、与工业相机配合使用的镜头、图像采集卡、工业PC等；2、选择

5、合适的机器视觉软件，建立恰当的算法，用来处理采集到的图片及数据，确保设备软件与设备硬件配套兼容，从而很好的检测出发动机滚子摇臂在装配过程中是否放偏、是否缺失以及是否未完全到位，进而判断出是否符合装配质量要求；3、进行在线测试，对机器视觉检测系统中的算法和各个参数进行优化；4、实现整体视觉检测系统中PLC以及PC通讯。确保系统相机能得到PLC给的触发信号并且检测完成的OK/NG信号能够传输到PLC，确保发动机滚子摇臂的检测数据能无误差的传送到PC进行保存。本论文的新颖之处是利用机器视觉相关技术，在发动机滚子摇臂图像的采集及分析、滚子摇臂放偏、缺失或未完全到位的识别、检测数据

6、和检测图片的处理等方面进行创新研究。目前该系统已经成功应用在一汽大众EA211发动机装配生产线中，系统检测准确率可达到98%以上，处理时间为2秒/台，提高了发动机滚子摇臂装配检测的效率，保证了发动机产品装配质量。关键词：机器视觉，数学图像处理，相机标定，视觉算法ABSTRACTInthecontemporarysocietyofindustrialintelligenceandhigh-tech,carasameansoftransportismoreandmoreobviousimportance.Atpresentinourcountry,automobilemanu

7、facturerspaymoreandmoreattentiontoproductionquality,theproductioncost,theproductionefficiency,therelevantdepartmentsalsointroducedallkindsoffavorablemeasures,topromotethetransformationandupgradingoftheautomotiveindustry,tothehighefficiencyandhighqualityofdevelopment