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基于机器视觉的柱头螺栓关键尺寸测量方法
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作者 赵安琪 方成刚 《制造技术与机床》 北大核心 2026年第1期191-200,221,共11页
针对高铁用柱头螺栓的关键尺寸测量存在精度不足、效率低下和人工依赖性强等问题,提出了一种基于机器视觉的柱头螺栓关键尺寸测量方法。该方法结合图像金字塔技术和改进型快速非局部均值滤波技术进行图像预处理,有效抑制毛刺干扰并提高... 针对高铁用柱头螺栓的关键尺寸测量存在精度不足、效率低下和人工依赖性强等问题,提出了一种基于机器视觉的柱头螺栓关键尺寸测量方法。该方法结合图像金字塔技术和改进型快速非局部均值滤波技术进行图像预处理,有效抑制毛刺干扰并提高圆角特征的精度。通过引入四向Sobel算子实现螺纹轮廓边缘的精确提取,并分别采用最小二乘法直线拟合与圆拟合算法测量柱头螺栓几何尺寸参数及倒角特征。实验结果表明,该方法具有显著的测量精度和稳定性:相较于对比算法,本方法的外螺纹大径测量相对误差降低至0.17%,螺栓总长度测量的标准差减小至0.006 8 mm,实现了柱头螺栓关键尺寸参数的高精度、高稳定性自动化测量。 展开更多
关键词 螺纹测量 边缘检测 机器视觉 柱头螺栓 最小二乘法
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基于激光位移检测技术的螺纹检测仪研制 被引量:25
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作者 王世峰 赵馨 +3 位作者 佟首峰 刘云清 刘鹏 范静涛 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期755-759,共5页
针对内、外螺纹外形检测的特点和难点,本文提出了一种基于激光位移检测技术、光栅位移检测技术、精密机械技术和计算机辅助数据处理技术的非接触检测方法。该系统具有2μm的检测灵敏度,±30μm位移检测精度,以及2kHz的检测带宽。实... 针对内、外螺纹外形检测的特点和难点,本文提出了一种基于激光位移检测技术、光栅位移检测技术、精密机械技术和计算机辅助数据处理技术的非接触检测方法。该系统具有2μm的检测灵敏度,±30μm位移检测精度,以及2kHz的检测带宽。实验证明,该方法能够快速、高精度地测量齿高、齿顶角、螺距、锥度等多项螺纹尺寸参数。文中详细论述了系统的组成、检测原理与方法、上位机软件的数据处理,分析了系统误差产生的原因和提高精度办法。 展开更多
关键词 螺纹检测 激光位移传感器 误差分析
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基于二维轮廓点云的螺纹中径计算 被引量:8
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作者 陈盛 赵东标 +2 位作者 陆永华 刘凯 章永年 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1791-1799,共9页
基于轮廓点的螺纹多参数综合测量方法由于螺纹工件的定位误差、非均匀磨损等情况会导致中径计算偏差,因此,提出了一套基于二维轮廓点云的螺纹中径计算方法。该方法利用三次样条插值均匀密化采样数据,再用稳健高斯回归滤波处理得到轮廓... 基于轮廓点的螺纹多参数综合测量方法由于螺纹工件的定位误差、非均匀磨损等情况会导致中径计算偏差,因此,提出了一套基于二维轮廓点云的螺纹中径计算方法。该方法利用三次样条插值均匀密化采样数据,再用稳健高斯回归滤波处理得到轮廓滤波中线;然后通过定义相邻两段牙侧线之间距离均方差最小的目标函数,利用复合形-模拟退火(CMSA)算法求解出实际螺纹轮廓的中径线;最后根据所求中径线计算出螺纹中径参数。实验结果表明:当X、Y、Z轴的轴向定位偏差为1mm,旋转偏差为2°时,所得到的中径测量误差比范一保和TONG Q等人的方法平均减小17.23%和96.93%,说明所提出的计算方法可以有效减少定位偏差对中径参数计算的影响。提出的计算方法具有通用性,可应用于接触式和非接触式采样得到的二维螺纹轮廓点云数据。 展开更多
关键词 螺纹工件 二维螺纹轮廓 中径计算 定位误差 三次样条插值 稳健高斯回归滤波 模拟退火算法
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基于激光传感器的滚珠螺母型面测量 被引量:13
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作者 王凯 欧屹 +2 位作者 曾石蔷 冯虎田 吴剑 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期39-49,共11页
为了实现滚珠螺母型面的快速精确测量,提出了激光测量方法并设计测量装置。首先,基于经直角棱镜反射的点激光轴向扫描的测量原理设计了螺母滚道型面检测装置,并根据滚道的数学模型提出轴法向转换的数据处理方法。然后,对直角棱镜的平移... 为了实现滚珠螺母型面的快速精确测量,提出了激光测量方法并设计测量装置。首先,基于经直角棱镜反射的点激光轴向扫描的测量原理设计了螺母滚道型面检测装置,并根据滚道的数学模型提出轴法向转换的数据处理方法。然后,对直角棱镜的平移和转角误差、激光偏移误差、激光倾斜误差建立模型进行分析。最后,设计工装对标准钢球和圆槽进行扫描,并对螺母滚道开展实际测量。结果显示,完成误差标定后,经棱镜反射的点激光扫描圆弧轮廓的测量误差在3.1μm以内,标准差在2.2μm以内。对螺母滚道的扫描图像完整有效,总体精度满足螺母滚道型面的测量要求。 展开更多
关键词 型面检测 螺母型面参数 点激光扫描 数据处理 误差分析
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圆柱螺纹牙型非接触检测失真校正 被引量:6
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作者 沈萌红 沈绍锋 +2 位作者 王贤成 陈俊华 曾成洲 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期224-229,共6页
在对圆柱螺纹进行非接触检测时,螺纹牙型会产生失真现象,为此提出图像校正的方法。从螺纹牙型失真的几何原理出发,建立相应的螺纹数学模型,对采集的螺纹图像进行校正,获得真实的螺纹牙型,并通过软件仿真和试验验证了该模型的正确性。同... 在对圆柱螺纹进行非接触检测时,螺纹牙型会产生失真现象,为此提出图像校正的方法。从螺纹牙型失真的几何原理出发,建立相应的螺纹数学模型,对采集的螺纹图像进行校正,获得真实的螺纹牙型,并通过软件仿真和试验验证了该模型的正确性。同时表明图像校正的方法提高了圆柱螺纹非接触检测的精度、效率。 展开更多
关键词 圆柱螺纹 非接触检测 失真 校正
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预警机指挥引导编队协同对海作战系统建模与仿真 被引量:9
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作者 张艳霞 张安 孙海洋 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期90-95,共6页
从大系统的角度出发,对预警机指挥引导有人机/无人机编队协同对海作战系统进行了闭环设计,实现从作战方案装订到任务完成后返航整个作战过程的建模与仿真。整个过程提出了多种新的算法及思想,其中包括纯追踪、平行接近、捕获法3种自动... 从大系统的角度出发,对预警机指挥引导有人机/无人机编队协同对海作战系统进行了闭环设计,实现从作战方案装订到任务完成后返航整个作战过程的建模与仿真。整个过程提出了多种新的算法及思想,其中包括纯追踪、平行接近、捕获法3种自动引导模型和引导员手动引导模型,以消除僚机与长机的相对位置偏差为思想设计的编队队形变换模型,以禁飞区对编队具有排斥力为思想设计的威胁规避模型等。最后通过Visual C++对各模型进行仿真实现,通过具有强大图形显示功能的二维仿真软件MapX和三维仿真软件Vega Prime实现战场态势可视化,并通过二维/三维显示模块之间的通信实现二维/三维视景显示的同步及实时切换。仿真结果表明,整个系统设计合理有效。 展开更多
关键词 预警机 指挥引导 编队协同 队形变换 威胁规避 二维/三维视景显示
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基于改进HHO算法的螺纹钢丝头中径测量方法 被引量:7
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作者 肖剑 张凯 +2 位作者 高凡 张赞 谷文萍 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2021年第10期48-55,共8页
针对现阶段基于图像处理进行螺纹中径测量时算法收敛速度慢、精度低的问题,提出一种基于改进哈里斯鹰优化算法的螺纹钢丝头中径测量方法。首先,采用三次样条插值法进行亚像素级的边缘检测,精确提取出螺纹波峰波谷等参数后再构建出中径... 针对现阶段基于图像处理进行螺纹中径测量时算法收敛速度慢、精度低的问题,提出一种基于改进哈里斯鹰优化算法的螺纹钢丝头中径测量方法。首先,采用三次样条插值法进行亚像素级的边缘检测,精确提取出螺纹波峰波谷等参数后再构建出中径适应度函数,最后,将螺旋式更新机制和非线性能量递减策略引入哈里斯鹰优化算法(HHO)来求解中径适应度函数。实验结果表明,改进的哈里斯鹰优化算法稳定性更好、精度更高,其中径测量的标准差比传统HHO算法降低了59.33%,中径测量结果的绝对均值误差比三针测量法降低了5.08%,比HHO算法降低37.78%。 展开更多
关键词 哈里斯鹰优化算法 中径测量 螺旋式更新机制 非线性能量递减策略
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图像检测螺纹的系统设计 被引量:7
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作者 孙珂琪 郑堤 +2 位作者 陈俊华 郭瑞 李江花 《计算机测量与控制》 2015年第3期893-896,共4页
基于视觉的图像处理技术逐渐成熟,将图像处理应用在工件检测中也被广泛认同;利用图像检测螺纹的技术和装置也不断被改进和完善;针对螺纹图像检测中连续性较低、精度不高的问题,设计了一种连续自动螺纹检测系统;在圆盘上均匀分配4个工位... 基于视觉的图像处理技术逐渐成熟,将图像处理应用在工件检测中也被广泛认同;利用图像检测螺纹的技术和装置也不断被改进和完善;针对螺纹图像检测中连续性较低、精度不高的问题,设计了一种连续自动螺纹检测系统;在圆盘上均匀分配4个工位,由电机和分割器带动,实现螺纹检测过程的放置提取、工件判断、表面除杂以及图像采集4个过程;高精度工业相机获取的螺纹图像,应用LabVIEW中Vision assistant模块,实现图像的几何畸变矫正、边缘检测、目标分割、图像标定、参数计算和检测;经过实验证明,该系统实现了螺纹检测的自动化,并且提高了螺纹检测的精度。 展开更多
关键词 螺纹 图像采集 图像处理 自动检测
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滚珠丝杠滚道误差测量与分析算法研究 被引量:4
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作者 冯虎田 李春梅 +1 位作者 陶卫军 欧屹 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期575-580,共6页
该文研究了滚珠丝杠滚道几何参数的测量和计算方法。该算法将采集的数据点分割成滚道数据域和丝杠外径数据域,分别对这2个数据域进行拟合处理,得到滚道几何参数,并给出了评定方法。实验采用非接触式测量方式,通过采集丝杠滚道法向误差数... 该文研究了滚珠丝杠滚道几何参数的测量和计算方法。该算法将采集的数据点分割成滚道数据域和丝杠外径数据域,分别对这2个数据域进行拟合处理,得到滚道几何参数,并给出了评定方法。实验采用非接触式测量方式,通过采集丝杠滚道法向误差数据,实现对丝杠各个滚道参数的测量。该方法可以实现丝杠中径、丝杠外径、螺距、滚道跳动、滚道形状误差的测量与分析,与繁琐的手工测试手段相比,具有采集的数据点多、效率高的优点,得到的测量结果能更好地反映丝杠型面误差。 展开更多
关键词 滚珠丝杠 滚道 几何参数 数据采集 误差分析
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一种基于虚拟基准的虚拟环规——检测螺纹的新方法 被引量:5
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作者 洪迈生 苏恒 +2 位作者 魏元雷 李自军 梁学军 《光学技术》 CAS CSCD 2002年第3期231-233,共3页
提出一种基于计算机CCD视觉和虚拟基准的螺纹虚拟环规检测技术 ,给出在螺纹轴截面和正交投影间基准转换的关系式 ,根据该转换关系建立虚拟基准 ,指出了按“虚拟基准”构筑“虚拟量规”的新概念。虚拟环规法检测效率高 ,成本低 ,非接触测... 提出一种基于计算机CCD视觉和虚拟基准的螺纹虚拟环规检测技术 ,给出在螺纹轴截面和正交投影间基准转换的关系式 ,根据该转换关系建立虚拟基准 ,指出了按“虚拟基准”构筑“虚拟量规”的新概念。虚拟环规法检测效率高 ,成本低 ,非接触测量 ,易实现自动在线检测。研制出了原理样机 ,实现了用虚拟螺纹环规对螺钉的逐个检测及与普通实体环规比对的 10 0 展开更多
关键词 虚拟基准 虚拟环规 螺纹测量
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电极圆锥内螺纹的非接触测量 被引量:4
11
作者 刘庆民 王龙山 +1 位作者 陈向伟 丁宁 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期98-101,共4页
提出了电极圆锥内螺纹的图像处理及检测方法。原始灰度图像为CCD采集的经过工件轴线的截面图像,该截面为一个特殊加工的剖分式轴截面,其定位与加工方法同电极内螺纹一样,以此作为抽检来判别电极圆锥内螺纹的几何参数及刀具磨损状况,通... 提出了电极圆锥内螺纹的图像处理及检测方法。原始灰度图像为CCD采集的经过工件轴线的截面图像,该截面为一个特殊加工的剖分式轴截面,其定位与加工方法同电极内螺纹一样,以此作为抽检来判别电极圆锥内螺纹的几何参数及刀具磨损状况,通过对直径的测量,获得了刀具磨损的相关信息。图像处理过程包括几何变换、灰度级变换、图像平滑、滤波降噪、阈值选取及二值化、边缘提取等,并对不同处理方法进行了比较。在测量尺寸时,使用自编程序计算测量内螺纹的螺距、牙型半角及锥角,测量精度分别达到±0.012mm、±0.17°和±0.018°,满足产品的技术要求,并分析了误差产生的原因。 展开更多
关键词 电极圆锥内螺纹 图像处理 非接触测量 检测方法
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测量锥螺纹中径的图像“三针法” 被引量:5
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作者 张广玉 简继红 +1 位作者 陈志刚 王蔡健 《工具技术》 北大核心 2006年第12期73-76,共4页
将传统的螺纹三针测量原理与图像测量技术相结合,设计开发了一种基于CCD图像的锥螺纹中径参数三维自动测量系统,并对图像三针测量法进行了误差分析。
关键词 锥螺纹 中径 测量 三针法 CCD图像
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大螺纹在线测试系统 被引量:18
13
作者 张红岩 张国雄 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期199-202,共4页
一种大型螺纹自动检测的方法采用了新型螺纹测头,其中包括TESA电感传感器和测针,测针按螺纹牙型选择。测量方法基于螺纹综合测量原理,采用接触式测量方式。通过试验分析完成了螺纹作用中径数值的检测。通过频谱分析,对螺纹作用中径数值... 一种大型螺纹自动检测的方法采用了新型螺纹测头,其中包括TESA电感传感器和测针,测针按螺纹牙型选择。测量方法基于螺纹综合测量原理,采用接触式测量方式。通过试验分析完成了螺纹作用中径数值的检测。通过频谱分析,对螺纹作用中径数值测试的动态误差进行了剔除并且得到了相关信息。检测方式的测量力远小于用常规的螺纹量规检测的测量力从而解决了接触应力引起薄壁管件测量误差的问题,试验表明这种新型螺纹测头能够提高测量精度,经过数据处理测头测量精度达到1μm。 展开更多
关键词 大螺纹 在线测量 新型螺纹测头 螺纹作用中径
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基于机器视觉的螺纹检验仪软件的研制 被引量:6
14
作者 李国正 裴仁清 +1 位作者 袁庆丰 陈瑛 《上海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 2000年第4期307-310,共4页
主要介绍在基于 CCD摄像头的螺纹检验系统中 ,如何理解图像并提取螺纹参数的算法 .着重讨论了螺纹图像边缘的提取算法 .
关键词 螺纹图像 螺纹检验仪 软件 机器视觉
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高性能等级螺纹的数控车削工艺 被引量:5
15
作者 陈书法 姚传维 周建来 《工具技术》 北大核心 2005年第7期59-61,共3页
介绍了用经济型数控车床车削加工高性能等级三角螺纹的方法,并以华中I型数控系统加工M24三角螺纹为例,具体分析了螺纹粗、精车进刀方法、局部螺纹循环程序的实现和螺纹加工程序的编制与调试。
关键词 性能等级 螺纹 车削工艺 华中Ⅰ型数控系统 经济型数控车床 车削加工 加工程序 循环程序 三角 精车
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螺纹参数CCD视觉检测系统的研究 被引量:11
16
作者 雷吉平 颜树华 沈少伟 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2010年第4期96-99,共4页
基于面阵CCD视觉检测技术,设计并实现了一种螺纹参数非接触式自动检测系统,可实时准确地测量螺纹的牙型角、螺距、导程、螺纹升角、螺纹高度、大径、中径、小径等参数。并着重研究了螺纹图像预处理、边缘检测、亚像素定位等关键技术,以... 基于面阵CCD视觉检测技术,设计并实现了一种螺纹参数非接触式自动检测系统,可实时准确地测量螺纹的牙型角、螺距、导程、螺纹升角、螺纹高度、大径、中径、小径等参数。并着重研究了螺纹图像预处理、边缘检测、亚像素定位等关键技术,以提高螺纹参数的测量精度。实验结果表明,该检测系统可以完成各项螺纹参数测量,相对测量精度优于1·3%。 展开更多
关键词 螺纹参数 面阵CCD 视觉检测
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基于轮廓角点检测的螺纹关键参数视觉测量方法 被引量:13
17
作者 江涛 李媛 贺晨龙 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2022年第7期54-61,共8页
为解决现有螺纹关键参数视觉测量方法中易存在螺纹角点误检和漏检导致测量精度降低的问题,本文提出一种基于轮廓角点检测的视觉测量方法。首先,使用双边滤波和迭代阈值法改进Canny算子,提高边缘检测的精度;其次,使用双阈值DP算法和Houg... 为解决现有螺纹关键参数视觉测量方法中易存在螺纹角点误检和漏检导致测量精度降低的问题,本文提出一种基于轮廓角点检测的视觉测量方法。首先,使用双边滤波和迭代阈值法改进Canny算子,提高边缘检测的精度;其次,使用双阈值DP算法和Hough变换对轮廓进行分段拟合,在保护边缘的前提下平滑轮廓,并在此基础上使用CTAR算法提取螺纹牙顶、牙底的角点;最后,根据角点的位置信息实现螺纹大径、小径的测量。实验结果表明,相对于现有使用Canny算子和Harris角点检测的视觉测量方法,该方法能准确可靠地检测螺纹的边缘和角点,实现螺纹参数的高精度测量,螺纹大径、小径的平均测量精度分别达到0.0033 mm和0.0026 mm。 展开更多
关键词 螺纹测量 机器视觉 CANNY算子 分段拟合 CTAR算法 角点检测
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测头控制跟踪驱动法在CNC齿轮测量仪中的应用 被引量:4
18
作者 贾振元 卫国强 +2 位作者 郭东明 刘欣 张元良 《工具技术》 北大核心 1992年第2期35-37,共3页
本文在分析了现有CNC齿轮测量仪驱动系统的工作原理及其优缺点的基础上,提出了一种用测头控制进行跟踪驱动的方法.它可用于齿形测量及齿向测量,既适合台式测量仪的驱动系统,更适合于便携式就地测量系统。与现有的CNC展成驱动法相比,具... 本文在分析了现有CNC齿轮测量仪驱动系统的工作原理及其优缺点的基础上,提出了一种用测头控制进行跟踪驱动的方法.它可用于齿形测量及齿向测量,既适合台式测量仪的驱动系统,更适合于便携式就地测量系统。与现有的CNC展成驱动法相比,具有系统简单,控制速度快,应用范围广,工作稳定等优点,是一种很有前途的驱动控制方法. 展开更多
关键词 跟踪驱动 齿轮测量仪 测头控制
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成形磨齿机床立柱结构的拓扑优化研究 被引量:3
19
作者 金美付 张正伟 +1 位作者 吴洪彬 鲜洁宇 《机电工程》 CAS 2014年第8期1045-1048,共4页
针对用传统设计方法设计的成型磨齿机床立柱在保证设备精度的同时会造成重量过大的问题,运用有限元设计方法建立了立柱的三维有限元模型,并利用ANSYS软件对立柱壳体进行了拓扑分析。由拓扑分析得出的载荷路径与立柱壳体模型相结合,提出... 针对用传统设计方法设计的成型磨齿机床立柱在保证设备精度的同时会造成重量过大的问题,运用有限元设计方法建立了立柱的三维有限元模型,并利用ANSYS软件对立柱壳体进行了拓扑分析。由拓扑分析得出的载荷路径与立柱壳体模型相结合,提出了7种不同筋板布局的立柱结构。研究结果表明,与原立柱进行对比,斜角45°筋1型立柱的质量刚度比最优,斜角26.25°筋1型次之,而原立柱的质量刚度比最差;通过模态分析得到的新壳体模型斜角26.25°筋1型立柱的一阶固有频率比原模型提高了12.86%,而斜角45°筋1型立柱的一阶固有频率比原模型提高了9.09%;斜角45°筋1型立柱的质量比原立柱模型减少6.56%,斜角26.25°筋1型立柱的质量比原立柱模型减少了9.83%。 展开更多
关键词 立柱 拓扑分析 壳体 筋板布局 ANSYS
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基于机器视觉的冷油管螺纹中径自动检测系统 被引量:4
20
作者 虞佳佳 黄文广 张耀 《机电工程》 CAS 北大核心 2022年第6期833-838,共6页
在冷油管接头螺纹中径的不良分拣检测过程中,因采用人工检测而存在检测准确率低、效率低下的问题,为此,提出了一种基于机器视觉的油管零件螺纹中径不良品分拣检测系统。首先,基于机器视觉的油管零件螺纹中径不良品分拣的方案,在三针法... 在冷油管接头螺纹中径的不良分拣检测过程中,因采用人工检测而存在检测准确率低、效率低下的问题,为此,提出了一种基于机器视觉的油管零件螺纹中径不良品分拣检测系统。首先,基于机器视觉的油管零件螺纹中径不良品分拣的方案,在三针法中径测量原理的基础上,提出了基于机器视觉的四针法的虚拟量针定位算法,并通过Hough变换获取了牙线直线,结合线切圆定位的方法,自动获得螺纹中径线,实现了对中径的自动测量;然后,以冷油管螺纹中径检测分拣评价标准为依据,进行了机器视觉系统的选型,完成了基于机器视觉的冷油管螺纹中径检测系统的总体设计,并结合机器视觉的螺纹中径检测控制系统的控制流程,完成了对控制程序的设计;最后,从系统检测精度和重复精度两方面出发,对基于机器视觉的冷油管螺纹中径检测系统的精度和分拣能力进行了验证。研究结果表明:系统可很好地对产品螺纹中径不良品进行筛选,且检测精度达到0.01 mm,重复性精度达到0.001 mm;该检测系统可为同类型产品的品质检测提供一种新的解决方案。 展开更多
关键词 液压管路系统 管接头 螺纹中径测量 三针法 螺纹检测算法 检测精度 HOUGH变换
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