Solidworks基于图像的钻头质量检测系统设计+CAD图纸(2)
3.2.4.相机的支架与移动版的螺栓组设计 16
3.2.5 夹具的设计 17
4. 驱动控制设计 17
4.1.概述 17
4.2.步进电机 18
4.3.驱动器 18
4.4.控制器 19
5. 视觉检测系统设计 20
5.1介绍 20
5.2检测系统的硬件选择 20
5.2.1 工业相机镜头的选择 20
5.2.2 工业相机的选择 21
5.2.3 照明系统 23
6 钻针检测系统检测方法及其软件实现方案 24
6.1图像几何参数 24
6.2图像的检测方法 25
6.2.1 边缘检测 25
6.2.2 边缘角点自适应提取 25
7 检测系统的误差分析 26
7.1 由CCD光电转换特性而导致的误差 26
7.2 CCD相机几何畸变误差 26
7.3 相机支架安装误差 26
8 总结与展望 27
8.1总结 27
8.2展望 27
9 致谢 27
10 参考文献 28
1. 绪论
1.1. 课题背景与意义
生产中自动化的程度越来越高，在机械行业中人们已经大量使用计算机技术，加工中心中，数控机床迅猛发展，特别是柔性制造技术的出现和应用，使人们越来越重视和研究在加工过程中的工况监控检测技术，尤其是对生产过程中和生产过程后刀具的质量的检测技术发展和开发更为关注，从而加快机械加工过程中自动化的进步、少人化或无人化提供了重要的技术支持和保证。
在生产过程加工的过程中，工况的监测当中，刀具状态监测系统 (Tool Condition monitoring System，简称TCMS)是一个特别重要的系统工具之一，它能够使制造成本降低，使制造过程对环境的影响减少，让系统能够提高效率，正常运转，并同时提高产品的质量，所以本课题对于钻头的检测系统对于生产过程，生产后的钻头质量的检测在整个生产过程中都必不可少。
在生产过程中，刀具或钻头必定会出现磨损或断裂等情况。若操作员不能及时发现刀具或钻头的崩坏或者磨损情况，生产过程很可能会被迫暂停，情况严重的能够使机床报废，产品作废，对于大规模的失误，也许可能造成破产的严重情况，造成非常大的钱财消耗。钻头的失效情况有磨损，崩口，破损等。钻头破损是其中之一，在加工过程中，对钻头的使用状态的实时检测可以挽回部分因为机床报废，工件不符合生产要求，工件报废等情况产生的经济损失。因为钻头刀刃的会跟随着切削力、功率的明显变化而显示出来，在当时情况下，钻头的刃面可能产生了破损，断裂，甚至钻针的整体断裂的情况，所以钻头刃面的破坏情况的检查相对比较容易，时至今日国内外很多品牌的机床和各种自动化加工设备都已经配备了成熟的工作过程中对钻头和刀具的检测部分系统。除此之外，刀具的另外一大失效情况就是磨损，钻头的磨损是一个循序渐进的过程，在这个过程当中，切削力、功率等变化幅度比较断裂的失效情况是非常难观察到的，所以检测和监测起来都比较困难，目前国内外对刀具的磨损状态的检测技术尚处于研究探索的发展阶段。在传统的生产加工过程中，钻头的磨损情况的检测都是雇佣的加工工人根据本人的技术，经验，针对于加工的工件，来判断是否需要更换加工刀具或钻头，能够作为评判依据的有切屑颜色和加工过程中的噪声等。近几年，自动化生产和加工工艺在数字化的时代中蓬勃发展，在自动化生产加工过程中，就非常需要高效率，简单操作，方便更换，有一定调整余量的检测方案，来防止在加工过程中，出现停机检查，或者在产品出现大的精度问题之后才开始检查生产中使用的刀具或者钻头是否存在质量问题的情况，同时也是为了减少生产时间，降低生产成本。【1】