活塞环自动检测分选仪测试系统优化研究

摘要

活塞环是发动机的精密耦件之一,其漏光度和闭口间隙尺寸是影响发动机气密性的两个主要参数。传统的人工检测方法效率低下,无法满足大批量生产活塞环的要求,已经严重制约了我国发动机行业的发展。
　　天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室在激光/CCD技术方面有着传统优势,并针对活塞环产业的自动化检测需求进行了相关研究。本课题正是在此基础上,对两台活塞环自动检测分选仪测试系统进行优化设计。
　　汽车活塞环漏光度与闭口间隙自动化检测仪中,CCD相机无法对活塞环圆周进行一次整体成像,本文通过旋转相机首先获得局部图像,再进行拼接来计算漏光度参数。滑环技术的引进,使得绕线问题得到完美解决,相机可沿同一方向连续旋转,检测效率和精度均得到相应提高。针对相机旋转过程中出现的图像漏采现象,本文设置了重采机制,以保证检测的准确性。此外,本文对闭口间隙检测算法进行了优化,使得检测结果不受闭口间隙定位的影响,并且能够处理闭口间隙图像边缘出现断裂的情况,增强了算法的适应性。
　　火车活塞环自动化检测系统中,包括工控机、触摸屏和PLC三个模块。本文通过对漏光度检测算法进行优化,使得在进行漏光度检测时可以智能识别闭口间隙的位置和宽度。人机交互界面的设计,使得操作人员不仅能对检测仪器进行相关设定,还能实时显示检测仪器的运行状态。目前,仪器已通过中国南车戚墅堰研究所验收,运行于工业现场。
　　测量不确定度存在于任何测量结果中,它的存在使得在规范限附近存在一个不确定区。按照传统的极限判定原则对产品进行自动检测分选时,处于不确定区的测量结果会出现一定概率的误判现象。本文在测量不确定度基础上,将ISO/TS14253-1提出的按规范检验合格与不合格的判定规则应用于自动检测分选技术中,实验证明,可以明显改善由于存在测量不确定度所引起的对测量结果误判的现象。

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第一章 绪论

1.1 活塞环自动检测仪的研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 活塞环自动检测仪存在的主要问题

1.4 课题研究内容

第二章 汽车活塞环漏光度检测系统

2.1 硬件检测部分

2.2 漏光度检测标准与原理

2.3 漏光度参数算法设计

2.4 漏光度参数检测实验数据

2.5 本章小结

第三章 汽车活塞环闭口间隙检测系统

3.1 闭口间隙检测系统的构成

3.2 相机控制模块

3.3 闭口间隙算法设计

3.4 闭口间隙检测实验数据

3.5 本章小结

第四章 三工位并行检测系统研究

4.1 多线程技术及其应用

4.2 数据补偿与修正

4.3 本章小结

第五章 火车活塞环自动化检测系统

5.1 火车活塞环检测流程与原理

5.2 火车活塞环漏光度检测系统

5.3 人机交互界面

5.4 验收数据

5.5 本章小结

第六章 GPS不确定度理念在自动检测分选技术中的应用

6.1 测量不确定度

6.2 实验数据与分析

6.3 本章小结

第七章 总结与展望

7.1 总结

7.2 展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢