基于HALCON软件的柔性振动传输系统设计研究

摘要

振动料斗，得益于其良好的储料、工件定向、持续送料等特点而广泛应用于机械、电子、食品、医药等领域的产品批量自动化生产中。而随着工业生产对小批量、定制化、个性化要求的不断提高，传统的振动料斗在灵活性、通用性、设计制造周期等方面愈加凸显其不足。机器视觉是一种通过实时处理采集的图像来对目标特征进行识别的技术，其具有灵活可靠、开发周期短等特点而广泛应用于工业机器人、缺陷检测、目标追踪等领域。因此本课题将机器视觉技术整合于振动传输技术中，通过机器视觉技术对目标姿态和运动状态的判断来代替传统料斗所采用的机械结构定向思路。
　　本文将主要对振动传输技术和机器视觉技术进行研究。针对传统振动料斗，本文主要研究其料盘结构设计、定向机构设计和料盘涂层。在此基础上，通过设计由合适的光源、相机、镜头、图像处理程序组成的机器视觉检测系统，再配合单片机控制的气动执行机构组成一个基于机器视觉的柔性振动传输系统。本文选取MVTec公司的HALCON软件作为图像处理开发平台，应用图像平滑滤波、形态学分析、模板匹配等技术对图像分析处理，依靠Microsoft公司的Visual Studio2010开发基于C++的Windows应用程序，程序通过串口与单片机通信控制执行机构。本课题最后通过相应的实验，针对在传统振动料斗中不能实现或者不易实现的工件定向要求，选取具有代表性的零件进行了定向实验验证和工件速度实时监测实验，实验取得了不错的结果。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1．课题研究背景与意义

1．1．1 课题研究背景

1．1．2 课题研究意义

1．2．国内外研究现状与分析

1．2．1 振动料斗技术研究现状

1．2．2 机器视觉技术的研究现状

1．2．3 柔性振动传输系统的研究现状

1．3．课题的研究内容

1．4．本章小结

第二章 基于HALCON软件的柔性振动传输系统总体设计

2．1．系统组成及原理

2．2．系统方案设计

2．2．1 振动传输系统总体设计

2．2．2 机器视觉系统总体设计

2．2．3 执行机构总体设计

2．3．本章小结

第三章 振动传输系统研究与分析

3．1．振动料斗料盘结构研究与分析

3．1．1 工件分类编码

3．1．2 工件定向机构

3．2．振动料斗料盘涂层技术研究

3．3．振动料斗的改进

3．4．本章小结

第四章 机器视觉系统研究设计

4．1．机器视觉系统图像采集部分设计

4．1．1 照明系统设计

4．1．2 镜头的选型分析

4．1．3 相机的选型分析

4．1．4 机器视觉图像采集部分硬件搭建

4．2．机器视觉系统图像处理部分设计

4．3．机器视觉系统执行机构设计

4．4．本章小结

第五章 机器视觉软件常用算法研究分析

5．1．图像预处理

5．2．形态学处理

5．3．模板匹配

5．4．本章小结

第六章 基于HALCON软件的柔性振动传输系统实验测试

6．1．振动料斗工件速度实验

6．2．工件方向判定实验

6．3．工件正反面检测实验

6．4．本章小结

第七章 总结与展望

7．1．总结

7．2．展望

致谢

参考文献