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1、西安理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文開題報(bào)告題目：零件圓度誤差的自動檢測技術(shù)研究學(xué)科機(jī)械電子工程學(xué)號1008020174姓名王雪導(dǎo)師楊軍良日期2012年1月開題報(bào)告內(nèi)容（包括：1.研究背景與意義；2.國內(nèi)外研究進(jìn)展；3.主要研究內(nèi)容；4.研究方案和技術(shù)路線；5.課題的主要難點(diǎn)及擬采取解決方案；6.預(yù)期研究成果；7.主要參考文獻(xiàn)（在正文中必須標(biāo)注)）零件圓度誤差的自動檢測技術(shù)研究1.研究背景與意義軸類零件是機(jī)械工業(yè)中極為常見的零件。圓度形狀誤差之一，是評價(jià)零部件的一項(xiàng)重要的參數(shù)。隨著現(xiàn)代精密和超精密加工技術(shù)現(xiàn)代誤差理論和電子技術(shù)的發(fā)展，回轉(zhuǎn)體的圓度、量產(chǎn)品的圓
2、度提出了越來越高的要求[1]。目前，在工業(yè)應(yīng)用中對高精度，對大批圓度通常采用人工檢測，其檢測精度低。高精度檢測儀器成本高，價(jià)格昂貴，對操作環(huán)境要求嚴(yán)格，無法滿足現(xiàn)代測量技術(shù)對在線、實(shí)時(shí)、柔性的要求。機(jī)器視覺檢測具有高效、柔性、精確、易于實(shí)現(xiàn)自動化的優(yōu)點(diǎn)。研究用機(jī)器視覺實(shí)現(xiàn)軸類零件的圓度的檢測，以滿足在線測量的需求[2]。零件一般采用精密磨削方法加工，但在制造過程中，由于不精確的旋轉(zhuǎn)切削、不充分潤滑、工具磨損、機(jī)床零件的缺陷，以及噪音、夾具定位等都影響工件的圓度。因此,在設(shè)計(jì)機(jī)器和儀器時(shí)根據(jù)零件的功能要求須給定適的公差。圓度公差是在同一截面上，實(shí)際圓對理
3、想圓所允許的最大變動量，它是用以限加工誤差所允許的變動范圍。而完工零件的圓度誤差是否在控制的差之內(nèi),則要通過測量加以判定。然而常用的測量工具大都是接觸測量，是靠人眼來讀刻度的，所測數(shù)值人而異，從而導(dǎo)致多次測量結(jié)果的重復(fù)性存在差異。另外，這些儀器比較笨重不易操作，而量具本身由于溫度和機(jī)械方面的原因又極易變形，容易帶來測誤差，所以導(dǎo)致測量時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力而測量結(jié)果具有很大的不確定性。圓度儀和坐標(biāo)測量機(jī)也可用于圓度的測量，但圓度儀的價(jià)格昂貴，操作環(huán)境條件的要嚴(yán)格，不能用于車間現(xiàn)場；三坐標(biāo)測量機(jī)雖然測量準(zhǔn)確度比較高，但是其成昂貴，測量過程非常耗時(shí)，特別是測點(diǎn)多時(shí)更是
4、如此。所以，它也不利于現(xiàn)實(shí)時(shí)大量測量?？偟膩碚f，國內(nèi)現(xiàn)有的各種檢測工具與方法均不能合理而經(jīng)濟(jì)地對精密工零件進(jìn)行準(zhǔn)確的圓度測量，這就限制了我國形位公差標(biāo)準(zhǔn)的順利貫徹,影了產(chǎn)品質(zhì)量保證。因此,研究開發(fā)性能價(jià)格比高、精確度也比較高的圓度誤差圓柱度誤差測量技術(shù)已成為當(dāng)務(wù)之急。近些年來，隨著計(jì)算機(jī)的硬件性能的不斷提高和視覺理論研究的不斷入，計(jì)算機(jī)視覺檢測技術(shù)已逐漸應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域，研究開發(fā)計(jì)算機(jī)視覺檢測統(tǒng)受到了廣泛的重視。采用CCD與計(jì)算機(jī)相結(jié)合的視覺技術(shù)不但能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)的非接觸檢測，還能用圖像采集卡在很短的時(shí)間內(nèi)采集到大量的邊緣點(diǎn)。相于人工檢測所固有的主觀性、易疲
5、勞、速度慢、成本高、強(qiáng)度大等缺點(diǎn)，計(jì)機(jī)視覺檢測表現(xiàn)了其一致性、精確性、重復(fù)性等無與倫比的優(yōu)點(diǎn)[3]。目前，基于計(jì)算機(jī)視覺的圓度檢測還只限于小零件的橫截面和零件上的的圓度測量。對于軸類零件用計(jì)算機(jī)視覺檢測圓度的研究才剛剛起步。所以課題的研究在工件形體誤差的檢測方法方面提出新的嘗試，積累經(jīng)驗(yàn)，具有大的理論指導(dǎo)意義和現(xiàn)實(shí)意義。2.國內(nèi)外研究進(jìn)展2.1機(jī)器視覺的應(yīng)用及發(fā)展趨勢視覺檢測技術(shù)是采用CCD或CMOS作為圖像傳感器進(jìn)行攝像測量的新型測量技術(shù)，它是將CCD或CMOS器件與光學(xué)儀器聯(lián)用，應(yīng)用于測量領(lǐng)域而形成的。所謂視覺檢測就是檢測被測目標(biāo)時(shí)，把圖像當(dāng)作檢測
6、和傳遞信息的手段或載體加以利用的檢測方法，其目的是從圖像中提取有用的信號，它是以現(xiàn)代光學(xué)為基礎(chǔ)，融計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、信息處理、計(jì)算機(jī)視覺、光電子學(xué)等科學(xué)技術(shù)為一體的現(xiàn)代測量技術(shù)[4]。機(jī)器視覺系統(tǒng)的特點(diǎn)是提高生產(chǎn)的柔性和自動化程度。在一些不適合于人工作業(yè)的危險(xiǎn)工作環(huán)境或人工視覺難以滿足要求的場合，常用機(jī)器視覺來替代人工視覺；同時(shí)在大批量工業(yè)生產(chǎn)過程中，用人工視覺檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高，用機(jī)器視覺檢測方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動化程度。而且機(jī)器視覺易于實(shí)現(xiàn)信息集成，是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成制造的基礎(chǔ)技術(shù)。在國外，機(jī)器視覺的應(yīng)用普及主要體現(xiàn)在半導(dǎo)體及電子
7、行業(yè)，其中大概40%-50%都集中在半導(dǎo)體行業(yè)。具體如PCB印刷電路：各類生產(chǎn)印刷電路板組裝技術(shù)、設(shè)備；單、雙面、多層線路板，覆銅板及所需的材料及輔料；輔助設(shè)施以及耗材、油墨、藥水藥劑、配件；電子封裝技術(shù)與設(shè)備；絲網(wǎng)印刷設(shè)備及絲網(wǎng)周邊材料等。SMT表面貼裝：SMT工藝與設(shè)備、焊接設(shè)備、測試儀器、返修設(shè)備及各種輔助工具及配件、SMT材料、貼片劑、膠粘劑、焊劑、焊料及防氧化油、焊膏、清洗劑等；再流焊機(jī)、波峰焊機(jī)及自動化生產(chǎn)線設(shè)備。電子生產(chǎn)加工設(shè)備：電子元件制造設(shè)備、半導(dǎo)體及集成電路制造設(shè)備、元器件成型設(shè)備、電子工模具。機(jī)器視覺系統(tǒng)還在質(zhì)量檢測的各個(gè)方面已經(jīng)
8、得到了廣泛的應(yīng)用，并且其產(chǎn)品在應(yīng)用中占據(jù)著舉足輕重的地位。除此之外，機(jī)器視覺還用于其他各個(gè)領(lǐng)域
