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基于视觉的皮革自适应切割技术研究

基于视觉的皮革自适应切割技术研究

作者：卢孔宝浙江理工大学

学位级别：硕士

进入20世纪以来,皮革制品逐渐进入普通百姓家庭,其需求量在不断增大,其款式也在不断更新,制品工艺也更加细致。皮革制品企业为了寻求加工率将多张皮革堆叠裁剪切割出其大致轮廓,细节轮廓或难以加工的轮廓通过传统的人工与半自动化皮革... 详细信息

进入20世纪以来,皮革制品逐渐进入普通百姓家庭,其需求量在不断增大,其款式也在不断更新,制品工艺也更加细致。皮革制品企业为了寻求加工率将多张皮革堆叠裁剪切割出其大致轮廓,细节轮廓或难以加工的轮廓通过传统的人工与半自动化皮革裁剪设备进行二次切割裁剪,随着皮革制品的要求越来越高,该工艺无法满足当前皮革制品所需。随着机器视觉技术与图像处理技术的快速发展,以视觉图像处理技术为核心的智能化设备已成为当今企业设备升级改造的方向。本文将基于视觉图像处理技术,以半成品皮革的二次切割为研究对象,开发设计了一套自适应皮革材料切割装置。本文主要对基于视觉处理技术自适应皮革切割装置的研发,包括装置的机械结构设计,皮革图像处理的关键算法与算法实现效果,运动控制系统的框架搭建及切割轨迹的插补算法及分析,样机的功能测试与实验分析等。首先对当前皮革切割装置的研究现状进行分析,对皮革切割行业的需求进行调研分析,根据皮革切割装置的性能指标,构建了以视觉图像处理技术为核心的整体设计方案。对皮革切割装置的机械硬件进行了选型设计,对皮革切割装置关键部件结构进行了设计,使皮革在传输带上平稳运动不发生位姿变化,为装置的图像处理、轨迹切割等奠定基础。其次针对皮革图像处理进行了相关算法的设计,包括图像双边滤波算法、图像二值化算法、轮廓腐蚀膨胀算法、边界追踪提取皮革轮廓算法、实现皮革轮廓匹配的Hu矩算法。提出利用轮廓最小外接圆的方法来选取皮革的关键参考点,利用模板皮革与当前皮革的关键参考点求出欧式变换矩阵,根据欧式变换矩阵生成当前皮革所需的切割轨迹,将切割轨迹传递给运动控制系统。再次对运动控制系统的框架进行搭建,并对运动控制系统的硬件进行选型及I/O接口分配,结合切割轨迹进行直线、圆弧、曲线的插补运算及误差分析,利用上位机结合运动控制卡的模式完成切割运动。最后对皮革切割装置两条传输带带速差、皮革切割尺寸精度等进行了实验,实验结果表明本文提出的基于视觉图像处理技术的自适应皮革切割装置的切割效率、精度都远高于人工切割和半自动化切割设备,皮革切割成功率96%以上,达到性能指标要求符合生产需要。同时也分析了实验中存在的一些问题明确了皮革切割装置的改进方向,在将来的研究中将会进一步改进装置以满足更高的生产要求。

关键词：皮革切割图像处理 Hu矩算法三次样条函数插补运动控制

基于G10指令自动修改坐标偏置的数控编程加工

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机床与液压 2016年第20期44卷 64-66页

作者：卢孔宝浙江水利水电学院机械与汽车工程学院浙江杭州310018

针对小尺寸工件采用传统加工工艺时存在加工效率过低且相关位置公差难以保证的问题,通过实例进行工艺革新分析、编程方法创新、偏置数据计算、数控程序编制等研究,将制定的加工工艺及编制的数控程序通过宇龙数控仿真软件进行模拟切削,... 详细信息

针对小尺寸工件采用传统加工工艺时存在加工效率过低且相关位置公差难以保证的问题,通过实例进行工艺革新分析、编程方法创新、偏置数据计算、数控程序编制等研究,将制定的加工工艺及编制的数控程序通过宇龙数控仿真软件进行模拟切削,并在真实加工环境下进行切削试验,证明改进后的加工工艺及数控程序不仅提高了生产效率,而且工件的相对位置尺寸等均由机床精度保证,减少了人为操作的误差。该加工工艺对同类零件的加工具有一定借鉴价值。

关键词： G10指令坐标偏置加工工艺数控编程

以创新人才培养为核心的实验室开放模式研究与探索

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实验技术与管理 2020年第1期37卷 257-259页

作者：卢孔宝浙江水利水电学院机械与汽车工程学院浙江杭州310018

该文依托省级实验教学示范中心,引入"互联网+"理念,以培养提升学生创新能力为核心,以实验室开放管理为主线,开展三层递进式实验室开放、双轮驱动实验室开放等管理模式的探索与实践。实践证明设置分层开放实验室的模式有助于满足不同阶... 详细信息

该文依托省级实验教学示范中心,引入"互联网+"理念,以培养提升学生创新能力为核心,以实验室开放管理为主线,开展三层递进式实验室开放、双轮驱动实验室开放等管理模式的探索与实践。实践证明设置分层开放实验室的模式有助于满足不同阶段学生的需求,完成学生实践创新能力的阶梯式培养。

关键词：实验室开放模式实践创新人才培养

以省级实验教学示范中心为依托的开放管理模式探索

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实验室研究与探索 2020年第11期39卷 160-162,237页

作者：卢孔宝浙江水利水电学院机械与汽车工程学院杭州310018

为培养学生实践创新能力提供场地与设备保障,将实验室采用开放式管理。为优化实验室管理,以省级实验教学示范中心为依托,融入实验室"管家""技术顾问"、企业骨干技术员与专职实验管理教师共同参与管理;通过互联网+技术的应用、学生科技... 详细信息

为培养学生实践创新能力提供场地与设备保障,将实验室采用开放式管理。为优化实验室管理,以省级实验教学示范中心为依托,融入实验室"管家""技术顾问"、企业骨干技术员与专职实验管理教师共同参与管理;通过互联网+技术的应用、学生科技社团入驻实验室、校企深度合作互惠双赢、闯关式循序渐进提升综合素养等模式的研究与探索。实践表明该模式不仅能有效提升学生实践创新能力,循序渐进的提升学生综合素养,而且还解决了实验管理人员劳动强度大、事务繁重等问题。

关键词：实验教学示范中心开放式管理实践创新能力

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数控车床编程与图解操作 1-1

数控铣床（加工中心）编程与图解操作 1-4

2018年

作者：卢孔宝顾其俊

本书以FANUC0iMate-TD数控车削系统为介绍对象，以图解形式为表现手法，主要详解手工编程，同时将数控车床的基本操作步骤、常见参数设置、报警处理及常用加工刀具以图解形式做了详细介绍。书中提供的练习题由易渐难，供读者练习。本书... 详细信息

ISBN: (纸本)9787111594390

本书以FANUC0iMate-TD数控车削系统为介绍对象，以图解形式为表现手法，主要详解手工编程，同时将数控车床的基本操作步骤、常见参数设置、报警处理及常用加工刀具以图解形式做了详细介绍。书中提供的练习题由易渐难，供读者练习。本书中的操作画面与实际数控系统画面完全一致，读者按照书中的图解操作步骤结合机床数控系统，可快速掌握并能独立进行机床操作。

关键词：数控机床车床程序设计操作

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2015年

作者：顾其俊卢孔宝

本书以FANUC0iMate-MD数控铣削系统为介绍对象，以图解形式为表现手法，主要详解手工编程，同时将数控铣床(加工中心)的基本操作步骤以及常用加工刀具以图解形式做了详细介绍。本书中的操作画面与实际数控系统画面完全一致，读者按照书... 详细信息

ISBN: (数字)9787111483731

ISBN: (纸本)9787111483731

本书以FANUC0iMate-MD数控铣削系统为介绍对象，以图解形式为表现手法，主要详解手工编程，同时将数控铣床(加工中心)的基本操作步骤以及常用加工刀具以图解形式做了详细介绍。本书中的操作画面与实际数控系统画面完全一致，读者按照书中的操作图解步骤结合机床的数控系统，可快速掌握并能自己进行独立操作。

关键词：数控机床铣床程序设计操作

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CAXA制造工程师编程与图解操作技能训练

CAXA制造工程师编程与图解操作技能训练

作者：卢孔宝

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非标轴承端盖钻孔机改进设计

轴承 2016年第6期 19-22页

作者：卢孔宝陈光明浙江水利水电学院杭州310018 新昌大市聚职业中学浙江新昌312500

针对非标轴承端盖注油孔钻孔深度不易测控,导致产品存在的质量稳定差及报废率高等问题,在原KSD-32型普通台钻基础上进行了改进设计,开发了一种基于PLC控制的全自动在线检测非标轴承端盖钻孔机。介绍钻孔机机械结构和控制系统的设计,实... 详细信息

针对非标轴承端盖注油孔钻孔深度不易测控,导致产品存在的质量稳定差及报废率高等问题,在原KSD-32型普通台钻基础上进行了改进设计,开发了一种基于PLC控制的全自动在线检测非标轴承端盖钻孔机。介绍钻孔机机械结构和控制系统的设计,实践证明,改进后的钻孔机实现了钻孔加工、钻孔深度的自动控制,产品质量、生产效率大大提高。

关键词：非标轴承轴承端盖钻孔机 PLC控制

基于G10指令优化数控车削深凹形轴类零件的编程

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机床与液压 2016年第22期44卷 42-44页

作者：卢孔宝顾其俊浙江水利水电学院机械与汽车工程学院浙江杭州310018 浙江机电职业技术学院工程训练中心浙江杭州310053

深凹形轴类零件自毛坯到产品需多次切削完成,因其轮廓曲线数据计算量大,通常采用G73封闭轮廓切削循环指令简化编程。但G73指令编程加工效率低,如切削参数设置不当会导致零件产品过切。为满足企业生产所需,提出基于G10指令优化深凹形轮... 详细信息

深凹形轴类零件自毛坯到产品需多次切削完成,因其轮廓曲线数据计算量大,通常采用G73封闭轮廓切削循环指令简化编程。但G73指令编程加工效率低,如切削参数设置不当会导致零件产品过切。为满足企业生产所需,提出基于G10指令优化深凹形轮廓切削加工编程。通过实际切削验证,该优化的程序通过修改自变量结合子程序即可实现深凹形零件的编程。经检测,用优化后的程序切削的产品加工精度满足要求,加工效率较传统程序有明显提高,具有一定借鉴推广意义。

关键词： G10指令深凹形轴类零件宏程序编程