基于结构光的汽车密封胶条质量检测系统设计开题报告

 2020-02-10 10:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.1 选题背景及意义

随着近年来国民经济的高速发展,人们生活水平不断提高,为作为国民经济重要支柱之一的汽车行业生产发展提供了巨大的动力,伴随着汽车行业的迅速发展,市场规模不断扩大,越来越多的工业机器人投入到汽车生产之中,包括焊接、涂胶、喷漆、装配及物流等多个环节均使用了大量的工业机器人,涂胶环节作为汽车生产的重要组成部分,由于其工作强度大,工作环境恶劣,并且对运动的准确性和平稳性要求较高,工人手动涂胶的精度和质量也难以适应时代的需求,使得汽车行业正逐步从手工涂胶转变到机器人涂胶,涂胶自动化已渐渐成为一种趋势[1]

汽车密封性的优劣决定着汽车品质的好坏,高水平的整车密封性能已成为汽车行业追求的高质量标准之一,要获得高水平的整车密封性,车身密封处理是关键,良好的车身密封需要合理地使用焊缝密封胶[2]。在汽车涂装生产作业过程中,车身焊缝密封胶主要有提高汽车车身密封性、降噪减震性、防水防腐性能的作用,以达到提高车身舒适性和车身缝隙间的耐腐蚀性的目的,提升用户满意度[3]。在焊缝上涂上密封胶也可起到平整车身,整形美容的目的。车身如果没有进行有效的密封处理,在汽车过程使用中,会出现漏水、漏风以及漏尘等问题,严重时会引起钢板锈蚀,随着锈蚀的蔓延最终导致穿孔,严重影响汽车的使用寿命;且由于振动、噪声得不到有效吸收和阻隔,也会在一定程度上影响整车的舒适性。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1 选题研究内容

本课题的研究任务是基于结构光三维检测技术开发一套用于汽车密封胶条质量检测的系统,该系统在原有涂胶机器人系统上加装CCD相机、光源等装置,实时采集涂胶图像,根据检测结果判断是否发出报警信号。系统能够实现密封条截面轮廓的在线检测,在很大程度上提高密封胶条质量检测的精度和效率,提高了企业的生产效率,具有广泛的应用前景。主要研究内容如下:

1、完成基于结构光的汽车密封胶条质量检测系统方案设计。为更好地完成对机器人涂胶质量的在线检测任务,需要根据技术要求和实际工作条件,设计一套完善的检测系统方案。

2、搭建基于结构光的汽车密封胶条质量检测系统的硬件平台。根据设计的系统方案选用合适的硬件,搭建硬件平台,包括CCD相机、相机镜头及激光器等硬件的选型。

3、装配调试测量系统,编写基于结构光的汽车密封胶条质量检测系统软件。设计的涂胶质量在线检测软件主要实现图像采集与处理分析、数据库操作及人机交互界面等功能。

4、进行汽车密封胶条质量检测系统性能测试实验。应用测量装置对实物进行测量,进行性能测试,并对测量结果进行分析,以验证装置的实际测量精度及可靠性。

2.2 拟采用的技术方案及措施

基于结构光的汽车密封胶条质量检测系统主要包括硬件和软件两大部分,为实现胶条质量的在线检测,设计将相机、镜头及光源等检测装置通过刚性结构连接成一个单元,然后安装在机器人末端的胶枪上,在实际在线检测之前对涂胶轨迹上每一个图像采集位置进行相机标定,而每一幅标定物图像采集时刻对应的机器人涂胶位置都可以通过程序读取出来,因而当相机、镜头的安装位置固定时,经过图像处理分析得到的标定结果和该标定物图像对应的机器人末端位置姿态形成一一映射关系。在软件方面,应满足实现胶条质量标准信息库的创建和在线检测两大功能,其中又包括用户界面、图像采集与处理、机器人控制器通信、相机标定等功能,综上,得到汽车密封胶条质量检测系统检测的流程示意图如图1所示。

图1 系统检测流程图

3. 研究计划与安排

第1-2周:查找并阅读文献,完成文献调研;

第3-4周:根据阅读的文献完成开题报告,选择一篇经典的英文资料进行翻译;

第5-6周:查找相应的汽车密封胶条生产资料,根据技术要求和实际工作条件完成总体方案设计,绘制出检测系统的电气控制原理草图;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]王亚运.基于机器视觉的机器人涂胶质量在线检测技术研究[d].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2015.

[2]岳中英,厉秀娟高朝乾等焊缝密封胶对车身密封性的影响研究[j].汽车零件,2012,(2):97-99.

[3] 蒋荣华,范峰.汽车涂装pvc密封胶开裂问题的分析与防治[j].汽车实用技术2018,(21):251-253.

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