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擒纵轮半自动视觉检测仪控制系统设计

擒纵轮半自动视觉检测仪控制系统设计

作者：龙国煊天津大学

学位级别：硕士

自动化检测是仪器发展的一个重要方向,擒纵轮半自动视觉检测仪集视觉检测技术、自动控制技术和精密机械设计于一体,为高精度、自动化检测机械手表零件擒纵轮而研制的。本文主要对该仪器的控制系统进行研究和设计,主要内容有:1.设计控制... 详细信息

自动化检测是仪器发展的一个重要方向,擒纵轮半自动视觉检测仪集视觉检测技术、自动控制技术和精密机械设计于一体,为高精度、自动化检测机械手表零件擒纵轮而研制的。本文主要对该仪器的控制系统进行研究和设计,主要内容有:1.设计控制系统的总体方案。分析检测仪控制系统的特点和要求,把控制系统分为二维运动控制和非运动控制两部分。通过比较不同的运动控制单元、运动执行元件、控制方式和运动方式,选择PLC作为控制器,交流伺服电机为执行元件,采用半闭环控制方法和点位控制方式,设计二维工作台运动控制部分;分析系统通信需求,选择PLC灵活方便的自由口通信方式;分析非运动控制需求,完成整个控制系统方案设计。2.完成控制系统的硬件设计。根据二维移动工作台的机械结构计算电机驱动工作台的驱动力特性,选择合适的电机;分析工作台的定位要求,选择交流伺服电机位置控制模式,设计驱动器与PLC的连接电路;通过视觉参考特征点的方法,设计二维工作台的零点校正方式;完成工作台的安装与标定,完成控制系统其它部分硬件设计和电气安装。3.完成控制系统的软件设计。根据检测仪的不同工作模式对运动控制的要求,设计PLC的运动控制程序;根据检测仪上下位机的通信方式,设计PLC的通信程序;分析检测仪的故障诊断需求,设计PLC的故障诊断程序和异常处理程序。4.设计二维定位系统的精度验证实验,利用激光干涉仪检验工作台的移动精度,通过图像处理、比较偏差的方式验证二维定位系统的综合定位精度和重复定位精度。实验证明,所设计的控制系统的运动控制精度和自动控制功能都符合检测仪自动化检测的要求。目前,检测仪已经应用在工业现场。

关键词：自动控制 PLC 交流伺服电机二维工作台擒纵轮

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全自动擒纵轮视觉检测仪优化设计

全自动擒纵轮视觉检测仪优化设计

作者：李云利天津大学

学位级别：硕士

天津大学和“天津海鸥表业集团有限公司”联合研制了半自动擒纵轮视觉检测仪，较之前检测方法有了较大的进步。但是在使用过程中仍然需要人工上料和卸料，给操作带来不便。在此基础上提出了研制全自动擒纵轮检测仪的方案。擒纵轮具有微... 详细信息

天津大学和“天津海鸥表业集团有限公司”联合研制了半自动擒纵轮视觉检测仪，较之前检测方法有了较大的进步。但是在使用过程中仍然需要人工上料和卸料，给操作带来不便。在此基础上提出了研制全自动擒纵轮检测仪的方案。擒纵轮具有微小、形状复杂、高精度的特点，这些特点给全自动检测仪的研制带来了一定的难度。最初制定的方案给出了分选机雏形，从工业应用的角度衡量诸多问题尚需完善。本文对这些问题进行了研究，提出了改进的方案，并取得了良好的效果，主要工作包括： 1、全自动擒纵轮视觉检测仪总体方案设计。整个系统主要分为自动供料、正反判别、参数检测三部分。采用压电式振动送料器实现了擒纵轮的可靠稳定供料。采用流水线方式检测擒纵轮，去掉了储料环节，保证系统的可靠性。在检测位采用V型叉配合气阻尼的方式实现擒纵轮定位，保证了良好的定位精度。 2、全自动检测仪机械部分设计。分析振动送料器的参数，获得适合系统的最佳供料速度。设计气动分选和气动速度调控装置，计算擒纵轮在滑道上受力确定适宜的滑道角度范围。设计检测位擒纵轮定位机构，保证擒纵轮的准确定位。利用精密三维移动台实现参数检测相机的精密调节，方便仪器的调试。 3、自动控制系统设计。根据整个系统的工作方式，选择FPGA作为主控制器。结合自动控制系统的执行元件和FPGA的特点，设计了接口电路、驱动电路和串口通信电路。利用QuartusII软件编写Verilog代码完成了FPGA片内功能的定制。设计了基于CRC16校验算法的RS232串口通信。 4、设计实验评判检测位擒纵轮的定位精度。利用相机获得定位后的擒纵轮图像，采用图像处理的方法得到擒纵轮的定位坐标。多次试验得到多组定位数据，处理数据后得出定位精度。最后，详细分析定位误差的来源。

关键词：擒纵轮全自动检测机械设计 FPGA 定位精度

陀飞轮手表微型擒纵轮的机器视觉检测技术研究

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陀飞轮手表微型擒纵轮的机器视觉检测技术研究

作者：魏东亮杭州师范大学

学位级别：硕士

微型擒纵轮是一种在精密仪器设备中经常使用的零件,它的平整度,齿长的误差大小与整个设备的精密准确性密切相关。传统检测方法以人工检测为主,但人工检测存在易疲劳,容易误判且难以量化等问题。为了实现检测的标准化和自动化,并提高检... 详细信息

微型擒纵轮是一种在精密仪器设备中经常使用的零件,它的平整度,齿长的误差大小与整个设备的精密准确性密切相关。传统检测方法以人工检测为主,但人工检测存在易疲劳,容易误判且难以量化等问题。为了实现检测的标准化和自动化,并提高检测的精度,本文设计了一种基于机器视觉的微型零件检测系统。本文的主要研究工作包括:1.微型零件分类方法。微型零件体积微小,形状相似,在生产中经常出现人工分类错误的问题,为提高分类准确率,文章提出了两种零件分类方法。第一种方法是基于方向梯度直方图特征的支持向量机分类器方法。该分类方法的原理是提取零件图像的方向梯度直方图特征并训练支持向量机分类器,使用训练好的分类器进行分类。实验表明,该分类方法的准确率达到了98.5%。第二种方法是使用基于ResNet50的深度学习网络进行分类。文章在传统ResNet50网络的全连接层前面增加了批标准化和线性整流函数,并对网络参数做了优化配置。实验表明,该网络在测试集中准确率达到99%。2.微型擒纵轮表面平整度检测方法。微型擒纵轮的表面容易在外力作用下发生形变并导致其表面平整度偏差过大。为了检测这类缺陷,文章提出一种表面平整度检测方法。检测方法的流程为:先校正图像,然后提取其亚像素边缘信息,并通过投影映射精确计算边界信息,最后根据多帧的零件水平边缘极差来判断平整度指标是否合格。实验表明,该检测算法的准确率达到99.5%,检测精度达到2微米,单帧检测时间35毫秒,通过采集多帧计算,一个零件可以在4秒钟之内检测出结果。3.微型擒纵轮齿长误差检测算法。微型擒纵轮的片齿和轴齿在组装的过程中容易被磨损或折断,由此导致齿长不合格。擒纵轮的齿数有奇偶之分,文章针对这两种情况分别提出了相应的齿长误差检测方法。实验表明,偶数齿检测方法的准确率达到99%,奇数齿检测方法准确率达到98.8%,检测精度达到2微米,单帧检测时间40毫秒,一个零件可以在5秒钟之内检测出结果。4.文章最后对微型零件检测系统的设计思想和各功能模块做了介绍。

关键词：擒纵轮零件检测支持向量机 ResNet 亚像素边缘

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擒纵轮的滚刀齿形

东华大学学报(自然科学版) 1986年第5期 59-62页

作者：闻智福中国纺织大学机械原理与零件教研室

本文运用轮齿的切成原理解决了负压力角的擒纵轮齿廓的等齿距铲磨滚刀的齿形设计问题,从而可大大提高滚刀的使用寿命,节省滚刀制作时间和生产成本.

关键词：擒纵轮滚刀齿形负压力角切成原理

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手表擒纵轮组合成形滚刀设计

哈尔滨工业大学学报 1987年第2期 103-107页

作者：龚振起李静雯哈尔滨工业大学计时仪器教研室

本文提出了手表擒纵轮组合成形滚刀的设计方法,从理论上进行了系统的分析,并推导出各参数的计算公式。

关键词：擒纵轮组合成形

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钟表机构延迟解除保险时间仿真

四川兵工学报 2013年第8期34卷 64-65,79页

作者：赵明宇中国空空导弹研究院河南洛阳471000

针对如何调整钟表机构结构参数适应不同延迟解除保险时间的问题,设计一种双滑块驱动无返回力矩钟表机构,探讨擒纵轮结构对延迟解除保险时间的关系;建立三维模型,通过动力学仿真方法,得出擒纵轮直径对延迟解除保险时间的影响;结果表明:... 详细信息

针对如何调整钟表机构结构参数适应不同延迟解除保险时间的问题,设计一种双滑块驱动无返回力矩钟表机构,探讨擒纵轮结构对延迟解除保险时间的关系;建立三维模型,通过动力学仿真方法,得出擒纵轮直径对延迟解除保险时间的影响;结果表明:钟表机构中,擒纵轮直径的变化对延迟解除保险时间的影响比较大。

关键词：钟表机构擒纵轮建模仿真

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非调谐擒纵机构运动模型的研究

北京理工大学学报 1988年第3期 92-99页

作者：邓甲昊王宝兴北京工业学院力学工程系

本文建立了统一的机构啮合运动数学模型,重新推导了擒纵轮前置轮系的等效力矩及等效转动惯量,完善了其数学表达式。

关键词：非调谐擒纵机构齿轮系擒纵轮

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机械秒钟的检修

教学仪器与实验 1997年第5期17卷 30-32页

作者：张文棋福建省莆田笏石中学

机械秒钟的检修福建省莆田笏石中学张文棋秒钟（停钟）是中学物理实验室的必配仪器。由于频繁地进行起动、停止和复位等操作，所以比一般闹钟更易出现故障。但只要认真进行观察分析，一般的故障原因都可以判断出来，并进行相应的调整或... 详细信息

机械秒钟的检修福建省莆田笏石中学张文棋秒钟（停钟）是中学物理实验室的必配仪器。由于频繁地进行起动、停止和复位等操作，所以比一般闹钟更易出现故障。但只要认真进行观察分析，一般的故障原因都可以判断出来，并进行相应的调整或修理。一秒钟常见故障原因及修理方法...

关键词：快慢针上发条擒纵叉游丝止逆弹簧摆轮轴心统机闹钟复位杆修理方法擒纵轮

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未来，腕表究竟能走得多准？

现代商业银行 2020年第6期 102-104页

作者：炎新平

自钟表诞生之日起,如何提升走时精度始终是摆在制表师面前的一道难题。随着材料技术与加工精度的迅速提升。腕表的走时精度进入了高速发展期。自钟表诞生之日起,如何提升走时精度始终是摆在制表师面前的一道难题。昔日,诸多天才制表师... 详细信息

自钟表诞生之日起,如何提升走时精度始终是摆在制表师面前的一道难题。随着材料技术与加工精度的迅速提升。腕表的走时精度进入了高速发展期。自钟表诞生之日起,如何提升走时精度始终是摆在制表师面前的一道难题。昔日,诸多天才制表师在擒纵结构上不断钻研,为的不过就是提升0.1秒的精度。进入21世纪后,随着材料技术与加工精度的迅速提升,腕表的走时精度进入了一个高速发展期。举个最简单的例子,曾经高标准的COSC在当今已经成为了入门标准。于是,一个问题在腕表迷的脑海中油然而生:腕表未来的走时精度能达到多少?

关键词：擒纵轮卡地亚