1、<p><b>　　畢業(yè)論文開題報(bào)告</b></p><p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化</p><p>　　機(jī)器視覺檢測實(shí)驗(yàn)臺(tái)架模塊化設(shè)計(jì)</p><p>　　一、選題的背景與意義</p><p>　　在現(xiàn)代自動(dòng)化生產(chǎn)過程中，機(jī)器視覺系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于工況檢測、成品檢驗(yàn)和質(zhì)量控制等領(lǐng)域。本課題研究的機(jī)器視覺實(shí)驗(yàn)

2、臺(tái)架是針對(duì)機(jī)器視覺專業(yè)領(lǐng)域用于完成相機(jī)、光源和鏡頭的裝夾或調(diào)整的實(shí)驗(yàn)測試裝置，可以很方便的調(diào)整和固定市面上多數(shù)常見的機(jī)器視覺圖像采集配件，能最大限度的獲得更好的圖像，以便測試和評(píng)估自己的圖像處理軟件算法、進(jìn)而對(duì)機(jī)器視覺項(xiàng)目進(jìn)行論證。該系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)，是對(duì)一定范圍內(nèi)的不同功能或相同功能不同性能、不同規(guī)格的產(chǎn)品進(jìn)行功能分析的基礎(chǔ)上，劃分并設(shè)計(jì)出一系列功能模塊，通過模塊的選擇和組合構(gòu)成不同的顧客定制的產(chǎn)品，并且能夠快速的搭建檢測系統(tǒng)，適應(yīng)不

3、同檢測任務(wù)的需要，以滿足市場的不同需求。</p><p>　　二、研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題</p><p>　　2.1　本課題主要研究開發(fā)內(nèi)容包括：</p><p>　　機(jī)器視覺檢測的原理、組成部分、基本原件及其功能應(yīng)用；</p><p>　　表面缺陷和工件計(jì)數(shù)兩種常見的機(jī)器視覺檢測任務(wù)的實(shí)現(xiàn)方法；</p><p&

4、gt;　　認(rèn)識(shí)和了解系統(tǒng)各部分的安裝結(jié)構(gòu)以及運(yùn)動(dòng)功能的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)；</p><p>　　2.2　擬解決的主要問題包括：</p><p>　　對(duì)表面缺陷和工件計(jì)數(shù)兩種常見的機(jī)器視覺檢測任務(wù)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)；</p><p>　　確定攝像機(jī)、光源等各個(gè)部分結(jié)構(gòu)裝置的安裝方案；</p><p>　　完成機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)部分的驅(qū)動(dòng)和剔除功

5、能的設(shè)計(jì)。</p><p>　　三、研究的方法與技術(shù)路線</p><p>　　3.1　研究的方法：</p><p>　　首先查閱機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)、各個(gè)主要裝置部件方面的參考資料，重點(diǎn)為光源、光學(xué)鏡頭、攝像機(jī)等系統(tǒng)重要設(shè)備功能使用方面的資料；</p><p>　　對(duì)比各種裝置的控制方法，結(jié)合視頻參考資料，找出本課題的研究方向，設(shè)計(jì)內(nèi)容；<

6、/p><p>　　觀察表面缺陷和工件計(jì)數(shù)兩種常見的機(jī)器視覺檢測元件與執(zhí)行裝置的類型，了解其工作原理；</p><p>　　對(duì)本課題研究中所用的裝置設(shè)備進(jìn)行圖紙的繪制，主要是各個(gè)裝置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)架中的結(jié)構(gòu)圖。</p><p><b>　　3.2　技術(shù)路線：</b></p><p>　　四、研究的總體安排與進(jìn)度</p>

7、<p>　　1． 了解表面缺陷和工件計(jì)數(shù)兩種常見的機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)的原理及其工程應(yīng)用（4 周，結(jié)合畢業(yè)實(shí)習(xí)進(jìn)行）；</p><p>　　2． 將其各個(gè)部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和安裝，實(shí)現(xiàn)其基本功能（2 周）；</p><p>　　3． 加入傳動(dòng)部分的驅(qū)動(dòng)控制和剔除系統(tǒng)，模擬其動(dòng)態(tài)特性，并對(duì)整個(gè)控制進(jìn)行修改和仿真（3 周）；</p><p>　　4． 對(duì)整個(gè)系統(tǒng)操

8、作過程進(jìn)行總結(jié)，通過比較，確定其最優(yōu)設(shè)計(jì)方案；（2 周）</p><p>　　5． 整理、撰寫畢業(yè)論文（2 周）。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 唐向陽,張勇,李江有黃崗,楊松,關(guān)宏. 機(jī)器視覺關(guān)鍵技術(shù)的現(xiàn)狀及應(yīng)用展望[J]. 昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào): 理工版, 2006, 29(2): 37-40.<

9、;/p><p>　　[2] 張萍,朱政紅. 機(jī)器視覺技術(shù)及其在機(jī)械制造自動(dòng)化中的應(yīng)用[J]. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào): 自然科學(xué)版, 2007, 30(10): 34-39.</p><p>　　[3] 朱飛虎. 機(jī)器視覺原理及應(yīng)用[J]. 自動(dòng)化博覽, 2005, 22(2): 81-83.</p><p>　　[4] 李福建,張?jiān)? 機(jī)器視覺系統(tǒng)組成研究[J]. 廣角,

10、 2004,29(4): 37-40.</p><p>　　[5] 陳梅蘭. 機(jī)器視覺關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用實(shí)例分析[J]. 現(xiàn)代計(jì)算機(jī), 2006, 12(3): 23-27.</p><p>　　[6] 李樹杰. 中國機(jī)器視覺的發(fā)展趨勢[J]. 赤峰學(xué)院學(xué)報(bào): 自然科學(xué)版, 2010, 26(1): 37-41.</p><p>　　[7] 段峰,王耀南,雷曉峰,吳立釗

11、,譚文. 機(jī)器視覺技術(shù)及其應(yīng)用綜述[J]. 自動(dòng)化博覽, 2002(3): 59-62</p><p>　　[8] 應(yīng)義斌,傅賓忠,蔣亦元,趙勻. 機(jī)器視覺技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化中的應(yīng)用[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2003(9): Vol 15 No 3, 199-202.</p><p>　　[9] 李峰. 機(jī)器視覺應(yīng)用技術(shù)研究[D]. 浙江大學(xué), 2003.2.</p>&l

12、t;p>　　[10] Thomsen E, Spoff ord G. Microsoft OLAP Solutions[M]. Wiley Comput er Publishing, 2009.</p><p>　　[11] Mohan M Trivedi, ChuXin Chen, Suresh B Marapane, A Vision Systerm for Robotic Inspection and

13、 Manipultion [J]. IEEE: Computer, 2009. 6: 91-97.</p><p>　　[12] Jeon H K, Deok K M. Tool wear measuring techenique on the machine using CCD an d ex clusi ve jig [ J ] . Journal of Marterials Processing Techn

14、o Logy, 2002, 3: 668- 674.</p><p><b>　　畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述</b></p><p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化</p><p>　　機(jī)器視覺檢測試驗(yàn)臺(tái)架模塊化設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1.機(jī)器視覺技術(shù)</b></p><p>　

15、　機(jī)器視覺技術(shù)是20世紀(jì)70年代在遙感圖像處理和醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)成功應(yīng)用的基礎(chǔ)上逐漸興起的，并應(yīng)用于多種領(lǐng)域。在我國，機(jī)器視覺仍屬新興行業(yè)，但是隨著產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展對(duì)機(jī)器視覺技術(shù)的需求必將呈上升趨勢。機(jī)器視覺技術(shù)的出現(xiàn)極大的減輕了人工檢測的壓力，提高了產(chǎn)品的檢測質(zhì)量和檢測速度，因而在工業(yè)生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域迅速得到了應(yīng)用。同時(shí)，專業(yè)生產(chǎn)機(jī)器視覺產(chǎn)品及其集成系統(tǒng)的公司也紛紛成立并致力于機(jī)器視覺系統(tǒng)和部件的研究，經(jīng)過多年的發(fā)展，機(jī)器視覺系統(tǒng)已經(jīng)相當(dāng)完

16、善[1]。</p><p>　　1.1機(jī)器視覺技術(shù)的基本原理</p><p>　　機(jī)器視覺主要用計(jì)算機(jī)來模擬人的視覺功能從客觀事物的圖像中提取息，進(jìn)行處理并加以理解，最終用于實(shí)際檢測、測量和控制。一個(gè)典型的工業(yè)機(jī)器視覺應(yīng)用系統(tǒng)包括光源、光學(xué)系統(tǒng)、圖像捕捉系統(tǒng)、圖像數(shù)字化模塊、數(shù)字圖像處理模塊、智能判斷決策模塊和機(jī)械執(zhí)行模塊，如圖1[2]所示。 首先采用攝像機(jī)獲得被測目標(biāo)的圖像信號(hào)，然后通過

17、A/D轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號(hào)傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布、亮度和顏色等信息，進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征，然后再根據(jù)預(yù)設(shè)的判別準(zhǔn)則輸出判斷結(jié)果，去控制驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)處理。</p><p>　　機(jī)器視覺是一項(xiàng)綜合技術(shù)，其中包括數(shù)字圖像處理技術(shù)、機(jī)械工程技術(shù)、控制技術(shù)、光源照明技術(shù)，光學(xué)成像技術(shù)、傳感器技術(shù)、模擬與數(shù)字視頻技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、人機(jī)接口技術(shù)等。機(jī)器視覺強(qiáng)調(diào)實(shí)用性，要求能夠適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場惡劣的

18、環(huán)境，要有合理的性價(jià)比、通用的工業(yè)接口、較高的容錯(cuò)能力和安全性，并具有較強(qiáng)的通用性和可移植性。它更強(qiáng)調(diào)實(shí)時(shí)性，要求高速度和高精度。</p><p>　　1.2機(jī)器視覺系統(tǒng)的工作過程和特點(diǎn)</p><p>　　一個(gè)完整的機(jī)器視覺系統(tǒng)的主要工作過程如下：</p><p>　?。?）工件定位檢測器探測到物體已經(jīng)運(yùn)動(dòng)至接近攝像系統(tǒng)的視野中，向圖像采集部分發(fā)送觸發(fā)脈沖。<

19、;/p><p>　?。?）圖像采集部分按照事先設(shè)定的程序和延時(shí)，分別向攝像機(jī)和照明系統(tǒng)發(fā)出啟動(dòng)脈沖。</p><p>　　（3）攝像機(jī)停止目前的掃描，重新開始新的一幀掃描，或者攝像機(jī)在啟動(dòng)脈沖來到之前處于等待狀態(tài)，啟動(dòng)脈沖到來后啟動(dòng)一幀掃描。</p><p>　　（4）攝像機(jī)開始新的一幀掃描之前打開曝光機(jī)構(gòu)，曝光時(shí)間可以事先設(shè)定。</p><p>

20、;　　（5）另一個(gè)啟動(dòng)脈沖打開燈光照明，燈光的開啟時(shí)間應(yīng)該與攝像機(jī)的曝光時(shí)間匹配。</p><p>　?。?）攝像機(jī)曝光后，正式開始一幀圖像的掃描和輸出。</p><p>　?。?）圖像采集部分接收模擬視頻信號(hào)通過A/D 將其數(shù)字化，或者是直接接收攝像機(jī)數(shù)字化后的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)。</p><p>　?。?）圖像采集部分將數(shù)字圖像存放在處理器或計(jì)算機(jī)的內(nèi)存中。</

21、p><p>　?。?）處理器對(duì)圖像進(jìn)行處理、分析、識(shí)別，獲得測量結(jié)果或邏輯控制值。</p><p>　?。?0）處理結(jié)果控制流水線的動(dòng)作、進(jìn)行定位、糾正運(yùn)動(dòng)的誤差等。從上述的工作流程可以看出，機(jī)器視覺是一種比較復(fù)雜的系統(tǒng).因?yàn)榇蠖鄶?shù)系統(tǒng)監(jiān)控對(duì)象都是運(yùn)動(dòng)物體，系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)物體的匹配和協(xié)調(diào)動(dòng)作尤為重要，所以給系統(tǒng)各部分的動(dòng)作時(shí)間和處理速度帶來了嚴(yán)格的要求[3]。</p><p&g

22、t;　　機(jī)器視覺系統(tǒng)的特點(diǎn)是提高生產(chǎn)的柔性和自動(dòng)化程度。在一些不適合于人工作業(yè)的危險(xiǎn)工作環(huán)境或人工視覺難以滿足要求的場合，常用機(jī)器視覺來替代人工視覺；同時(shí)在大批量工業(yè)生產(chǎn)過程中，用人工視覺檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高，用機(jī)器視覺檢測方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動(dòng)化程度。而且機(jī)器視覺易于實(shí)現(xiàn)信息集成，是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成制造的基礎(chǔ)技術(shù)。</p><p>　　正是由于機(jī)器視覺系統(tǒng)可以快速獲取大量信息，而且易于自動(dòng)處

23、理，也易于同設(shè)計(jì)信息以及加工控制信息集成，因此，在現(xiàn)代自動(dòng)化生產(chǎn)過程中，人們將機(jī)器視覺系統(tǒng)廣泛地用于工況監(jiān)視、成品檢驗(yàn)和質(zhì)量控制等領(lǐng)域。在中國，這種應(yīng)用也在逐漸被認(rèn)知，且?guī)碜钪苯拥姆磻?yīng)就是國內(nèi)對(duì)于機(jī)器視覺的需求將越來越多。</p><p>　　2.機(jī)器視覺關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　在機(jī)器視覺系統(tǒng)中，關(guān)鍵技術(shù)有光源照明技術(shù)、光學(xué)鏡頭、攝像機(jī)、圖像采集卡、圖像處理卡和快速準(zhǔn)確的

24、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等幾個(gè)方面。</p><p><b>　　2.1 光源</b></p><p>　　在機(jī)器視覺應(yīng)用系統(tǒng)中，好的光源與照明方案往往是整個(gè)系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵， 起著非常重要的作用，它并不是簡單的照亮物體而已。光源與照明方案的配合應(yīng)盡可能地突出物體特征量，在物體需要檢測的部分與那些不重要部份之間應(yīng)盡可能地產(chǎn)生明顯的區(qū)別，增加對(duì)比度；同時(shí)還應(yīng)保證足夠的整體亮度，物體位置的

25、變化不應(yīng)該影響成像的質(zhì)量。在機(jī)器視覺應(yīng)用系統(tǒng)中一般使用透射光和反射光。 對(duì)于反射光情況應(yīng)充分考慮光源和光學(xué)鏡頭的相對(duì)位置、物體表面的紋理，物體的幾何形狀、背景等要素。光源的選擇必須符合所需的幾何形狀、照明亮度、均勻度、發(fā)光的光譜特性等，同時(shí)還要考慮光源的發(fā)光效率和使用壽命。表1列出了幾種主要光源的相關(guān)特性。</p><p>　　在光源方面值得注意的是，LED光源因其顯色性好，光譜范圍寬，能覆蓋可見光的整個(gè)范圍，且

26、發(fā)光強(qiáng)度高，穩(wěn)定時(shí)間長，隨著其制造工藝和技術(shù)的成熟，價(jià)格的降低，它必將得到越來越廣泛的應(yīng)用，成為圖像領(lǐng)域新的亮點(diǎn)。還有高頻熒光燈因其發(fā)光強(qiáng)度，性價(jià)比好，在某些應(yīng)用場合也是很好的選擇[4]。</p><p><b>　　2.2 光學(xué)鏡頭</b></p><p>　　光學(xué)鏡頭相當(dāng)于人眼的晶狀體，在機(jī)器視覺系統(tǒng)中非常重要。一個(gè)鏡頭的成像質(zhì)量優(yōu)劣，即其對(duì)像差校正的優(yōu)良與否，可

27、通過像差大小來衡量，常見的像差有球差、彗差、像散、場曲、畸變、色差等六種。對(duì)定焦鏡頭和變焦鏡頭來講，同一檔次的定焦鏡頭的像差肯定比變焦鏡頭的小，因?yàn)樽兘圭R頭必須折衷考慮，使各種不同焦距下的成像質(zhì)量都相對(duì)較好，不允許出現(xiàn)某個(gè)焦距(在變焦范圍內(nèi))下很差的情況。所以在機(jī)器視覺應(yīng)用系統(tǒng)中，根據(jù)被測目標(biāo)的狀態(tài)應(yīng)優(yōu)先選用定焦鏡頭。此外再綜合考慮圖像的放大倍率、視場大小、光圈大小、焦距、視角大小等因素進(jìn)行具體選擇。</p><p&

28、gt;　　2.3攝像機(jī)和圖像采集卡</p><p>　　攝像機(jī)和圖像采集卡共同完成對(duì)物料圖像的采集與數(shù)字化。高質(zhì)量的圖像信息是系統(tǒng)正確判斷和決策的原始依據(jù)，是整個(gè)系統(tǒng)成功與否的又一關(guān)鍵所在。目前在機(jī)器視覺系統(tǒng)中，CCD攝像機(jī)以其體積小巧、性能可靠、清晰度高等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛使用。CCD攝像機(jī)按照其使用的CCD器件可以分為線陣式和面陣式兩大類。線陣CCD攝像機(jī)一次只能獲得圖像的一行信息，被拍攝的物體必須以直線形式從攝

29、像機(jī)前移過，才能獲得完整的圖像，因此非常適合對(duì)以一定速度勻速運(yùn)動(dòng)的物料流的圖像檢測；而面陣CCD攝像機(jī)則可以一次獲得整幅圖像的信息。</p><p>　　目前的線陣CCD攝像機(jī)產(chǎn)品主要有兩大類，一類以Basler L301bc 和L301kc 為代表，如圖2所示，從中可以清楚地看到：在同一時(shí)刻，R、G、B 傳感器輸出的信息不是對(duì)應(yīng)被攝物料的同一位置，而是三個(gè)不同的位置，即存在R、G、B 錯(cuò)位的問題。 另一類以Da

30、lsa公司的TR - 33 和TR- 34 系列的攝像機(jī)為代表，如圖3所示，采用了三棱鏡分光技術(shù)把物料上同一位置反射回來的光線的紅色分量送到R傳感器輸出，綠色分量送到G傳感器輸出，藍(lán)色分量送到B傳感器輸出，即同一時(shí)刻，R、G、B 傳感器輸出的信息是被攝物料的同一位置的顏色信息。第一類產(chǎn)品價(jià)格比較便，在檢測精度和系統(tǒng)實(shí)時(shí)性要求不是很高的應(yīng)用場合使用較廣泛；第二類產(chǎn)品的價(jià)格則比較昂貴，主要用于檢測精度高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、必須獲得高質(zhì)量圖像的系統(tǒng)。

31、</p><p>　　在機(jī)器視覺系統(tǒng)中，圖像采集卡是控制攝像機(jī)拍照，完成圖像采集與數(shù)字化，協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)的重要設(shè)備。它一般具有以下功能模塊：(1)圖像信號(hào)的接收與A/ D 轉(zhuǎn)換模塊，負(fù)責(zé)圖像信號(hào)的放大與數(shù)字化；(2)攝像機(jī)控制輸入輸出接口，主要負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)攝像機(jī)進(jìn)行同步或?qū)崿F(xiàn)異步重置拍照、定時(shí)拍照等；(3)總線接口，負(fù)責(zé)通過計(jì)算機(jī)內(nèi)部總線高速輸出數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，一般是PCI接口，傳輸速率可高達(dá)130Mbps，完全能勝任高精度

32、圖像的實(shí)時(shí)傳輸，且占用較少的CPU時(shí)間；(4)顯示模塊，負(fù)責(zé)高質(zhì)量的圖像實(shí)時(shí)顯示；(5)通訊接口，負(fù)責(zé)通訊。</p><p>　　目前，圖像采集卡種類很多，按照不同的分類方法，有黑白圖像和彩色圖像采集卡，有模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)采集卡，有復(fù)合信號(hào)和RGB分量信號(hào)輸入采集卡。在選擇圖像采集卡時(shí)，主要應(yīng)考慮到系統(tǒng)的功能需求、圖像的采集精度和與攝像機(jī)輸出信號(hào)的匹配等因素[5]。</p><p>&l

33、t;b>　　2.4圖像處理軟件</b></p><p>　　圖像處理軟件好比人的大腦，它包括圖像增強(qiáng)、數(shù)據(jù)編碼和傳輸、平滑、邊緣銳化、分割、特征抽取、圖像識(shí)別與理解等算法內(nèi)容，有些具有數(shù)據(jù)庫記錄和網(wǎng)絡(luò)通信功能，通過數(shù)字I/O板通信和記錄數(shù)據(jù)，加上一定的判據(jù)或圖像處理算法區(qū)分優(yōu)劣部件來實(shí)現(xiàn)機(jī)器視覺系統(tǒng)質(zhì)量檢測的總目標(biāo)[8-9]。這里包含圖像與處理分析的許多算法是不同公司的特色，也是公司保密的主要對(duì)

34、象和競爭的砝碼，用戶可以選擇圖形化或基于代碼的編程環(huán)境，其中圖形化編程界面通常比其他高級(jí)編程語言簡單，但是在需要一些特殊的特征或功能時(shí)有一定的局限性；而基于代碼的軟件包，盡管非常困難和需要編碼經(jīng)驗(yàn)，但在編寫復(fù)雜的特殊應(yīng)用檢測算法時(shí)具備更大的靈活。</p><p>　　現(xiàn)在著名的圖像處理軟件產(chǎn)品有美國DT公司DTVF，美國NI公司Labview、OpenCV、Evision，加拿大Coreco公司W(wǎng)it、IFC等等

35、[12]。</p><p><b>　　2.5執(zhí)行機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)而言，系統(tǒng)功能的最終實(shí)現(xiàn)是要靠執(zhí)行機(jī)構(gòu)來完成的，它是系統(tǒng)的最后一個(gè)也是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。對(duì)于不同的應(yīng)用場合，執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以是機(jī)電系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)中的某一種。但無論是哪一種，除了其加工制造和裝配精度要嚴(yán)格保證以外，其動(dòng)態(tài)特性，特別是快速性和穩(wěn)定性也十分重要，必須在設(shè)計(jì)時(shí)予以

36、足夠的重視。</p><p>　　3.機(jī)器視覺檢測的典型應(yīng)用</p><p>　　在當(dāng)前國際、國內(nèi)市場競爭激烈的環(huán)境中, 如何提高產(chǎn)品質(zhì)量, 降低生產(chǎn)成本已成為企業(yè)面臨的重要課題。作為企業(yè)生產(chǎn)重要環(huán)節(jié)的產(chǎn)品檢測也愈來愈受到重視。傳統(tǒng)的檢測工作通常是由人工來完成, 不僅工作量大, 而且往往容易受到檢測人員主觀因素的影響, 因而不能夠保證檢測的效率與精度。以圖像處理技術(shù)為基礎(chǔ)的機(jī)器視覺技術(shù)是一

37、種有效的解決手段。簡單來說, 機(jī)器視覺就是用機(jī)器代替人眼來做測量和判斷。機(jī)器視覺檢測是非接觸無損檢測, 與傳統(tǒng)的檢測手段相比, 它具有不可替代的優(yōu)越性。機(jī)器視覺特別適用于大批量生產(chǎn)過程中的測量、檢查和識(shí)別, 常見的應(yīng)用行業(yè)包括汽車、電子與電氣、制藥、食品、飲料、包裝等[6]。</p><p><b>　　3.1表面缺陷</b></p><p>　　常見的工件表面缺陷主

38、要有劃痕、裂紋、孔洞、污漬等, 缺陷反映到視覺上就是與標(biāo)準(zhǔn)工件的效果不一致。以計(jì)算機(jī)為核心的檢測系統(tǒng)基本原理是先保存一幅標(biāo)準(zhǔn)工件圖像。然后在線采集待檢工件, 并不斷將待檢工件和標(biāo)準(zhǔn)工件的圖像目標(biāo)進(jìn)行比較, 得到缺陷圖像, 再對(duì)缺陷圖像進(jìn)行特征統(tǒng)計(jì), 就可以對(duì)工件表面質(zhì)量進(jìn)行判斷。在高速生產(chǎn)線上, 由于工件在傳動(dòng)過程中難免會(huì)發(fā)生平移和旋轉(zhuǎn), 比較檢測工件和標(biāo)準(zhǔn)工件圖像前必須將待檢測工件圖像的目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)工件圖像的目標(biāo)對(duì)準(zhǔn), 即求出兩者的位置

39、變換參數(shù)。如果將兩幅圖像的每一個(gè)像素點(diǎn)都進(jìn)行一一對(duì)應(yīng), 運(yùn)算量將很大而難以接受。由于平移和旋轉(zhuǎn)變換時(shí)所有的像素點(diǎn)都是遵循同樣的變換規(guī)則,如果在圖像上選取了部分點(diǎn)組成點(diǎn)集, 通過求出這些點(diǎn)集的位置變換參數(shù),同樣也得到整幅圖像的變換參數(shù), 但計(jì)算量則顯著下降了。角點(diǎn)是圖像中目標(biāo)邊緣上發(fā)生了劇烈曲率變化的一些像素點(diǎn)。所以以目標(biāo)的角點(diǎn)為識(shí)別特征,應(yīng)用遺傳算法確定目標(biāo)對(duì)準(zhǔn)操作的變換參數(shù), 可以建立一個(gè)應(yīng)用機(jī)器視覺技術(shù)的工件表面質(zhì)量時(shí)實(shí)時(shí)檢測系統(tǒng)。

40、圖4[7]就是一個(gè)典型的工件表面質(zhì)量的檢測流程。</p><p>　　圖4 工件表面質(zhì)量檢測流程</p><p><b>　　3.2工件計(jì)數(shù)</b></p><p>　　工件計(jì)數(shù)是現(xiàn)在企業(yè)流水線作業(yè)需要做到的基本要求。傳統(tǒng)的人工計(jì)數(shù)和手工分離其存在的問題是工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，計(jì)數(shù)誤差較大。而機(jī)器視覺技術(shù)的出現(xiàn)很好的解決了上述問題。</p>

41、;<p>　　棒材在線視覺自動(dòng)計(jì)數(shù)分離系統(tǒng)基于機(jī)器視覺技術(shù)，打破了傳統(tǒng)機(jī)械式和光線遮擋型光電計(jì)數(shù)的設(shè)計(jì)思路。機(jī)器視覺就是用機(jī)器代替人眼來做測量和判斷。機(jī)器視覺是一項(xiàng)綜合技術(shù)，包括數(shù)字圖像處理技術(shù)、控制技術(shù)、光源照明技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、傳感器技術(shù)、模擬與數(shù)字視頻技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟技術(shù)、人機(jī)接口技術(shù)等。機(jī)器視覺強(qiáng)調(diào)實(shí)用性，能夠適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場惡劣的環(huán)境，要有合理的性價(jià)通用的工業(yè)接口、較高的容錯(cuò)能力和安全性，并具有較強(qiáng)的通用性和可移植性，同

42、時(shí)它更強(qiáng)調(diào)實(shí)時(shí)性，要求高速度和高精度。</p><p>　　整套系統(tǒng)分為2個(gè)子系統(tǒng)，即棒材自動(dòng)計(jì)數(shù)系統(tǒng)和棒材自動(dòng)分離系統(tǒng)。棒材自動(dòng)計(jì)數(shù)系統(tǒng)采用非接觸式機(jī)器視覺技術(shù)和計(jì)算機(jī)比較控制技術(shù)，完美地實(shí)現(xiàn)了高精度計(jì)數(shù)的目的，統(tǒng)計(jì)精度可優(yōu)于0.01%；棒材自動(dòng)分離系統(tǒng)由精密機(jī)械分離裝置、液壓裝置、鏈輪傳動(dòng)裝置及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成，該系統(tǒng)能精確分離任意規(guī)格、任意設(shè)定支數(shù)的棒材[10]。</p><p>

43、　　4.機(jī)器視覺技術(shù)的市場現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢</p><p>　　機(jī)器視覺自起步發(fā)展到現(xiàn)在，已有接近30年的歷史。應(yīng)該說機(jī)器視覺作為一種應(yīng)用系統(tǒng)，其功能特點(diǎn)是隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展而逐漸完善和發(fā)展的。</p><p>　　據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前全球整個(gè)視覺市場總量大概在70億美元這個(gè)規(guī)模，并且按照每年8.8%的速度在增長。而在中國，由于工業(yè)自動(dòng)化程度還沒有達(dá)到國外的先進(jìn)水平，所以機(jī)器視覺在中國的應(yīng)用

44、還處于起步階段，但是隨著制造業(yè)對(duì)自動(dòng)化的需求以及對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量和管理水平的不斷提高，中國對(duì)于機(jī)器視覺的需求將會(huì)不斷上升[11]。</p><p>　　在未來的幾年內(nèi)，隨著中國加工制造業(yè)的發(fā)展，對(duì)于機(jī)器視覺的需求也逐漸增多；隨著機(jī)器視覺產(chǎn)品的增多，技術(shù)的提高，國內(nèi)機(jī)器視覺的應(yīng)用狀況將由初期的低端轉(zhuǎn)向高端。由于機(jī)器視覺的介入，自動(dòng)化將朝著更智能、更快速的方向發(fā)展。另外，由于用戶的需求是多樣化的，且要求程度也不相同。那么，

45、個(gè)性化方案和服務(wù)在競爭中將日益重要，即用特殊定制的產(chǎn)品來代替標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品也是機(jī)器視覺未來發(fā)展的一個(gè)取向。機(jī)器視覺的應(yīng)用也將進(jìn)一步促進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)向智能化發(fā)展。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1] 陳發(fā)東,張曉芳,趙寰宇,張濤,于國英. 機(jī)器視覺技術(shù)及其應(yīng)用概況[J]. 人工智能及識(shí)別技術(shù), 2007, 18(3): 1701-17

46、02.</p><p>　　[2] 唐向陽,張勇,李江有黃崗,楊松,關(guān)宏. 機(jī)器視覺關(guān)鍵技術(shù)的現(xiàn)狀及應(yīng)用展望[J]. 昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào): 理工版, 2004, 29(2): 37-40.</p><p>　　[3] 李樹杰. 中國機(jī)器視覺的發(fā)展趨勢[J]. 赤峰學(xué)院學(xué)報(bào): 自然科學(xué)版, 2010, 26(1): 37-41.</p><p>　　[4] 章煒. 機(jī)器

47、視覺技術(shù)發(fā)展及其工業(yè)應(yīng)用[J]. 紅外, 2006(1): 52-58.</p><p>　　[5] 李福建,張?jiān)? 機(jī)器視覺系統(tǒng)組成研究[J]. 廣角, 2004,29(4): 37-40.</p><p>　　[6] 賈虹,盧炎麟,陳永清,侯偉. 基于機(jī)器視覺的加工面缺陷檢測方法[J]. 輕工機(jī)械, 2007, 25(7): 29-32.</p><p>　　

48、[7] 呂文閣,劉建群,杜建輝. 應(yīng)用機(jī)器視覺的工件表面質(zhì)量檢測[J]. 機(jī)床與液壓, 2006, 12(4): 154-156.</p><p>　　[8] Funck JW, Zhong Y, ButlerD A, et al. Image segmentartion algorit hms applied to wood defect detection[ J]. Com􀀁puters a

49、nd Electronics in Ag riculture, 2003, 41: 157-179.</p><p>　　[9] 范小濤, 夏雨人. 一種基于圖像處理的PCB檢測算法研究[ J]. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用, 2004(13): 91-92.</p><p>　　[10] 童明勝. 基于機(jī)器視覺技術(shù)的棒材自動(dòng)計(jì)數(shù)分離系統(tǒng)[J]. 電氣傳動(dòng), 2010,40(1): 72-75.&l

50、t;/p><p>　　[11] 錢竟業(yè). 機(jī)器視覺的發(fā)展方向探討[J]. 新自動(dòng)化, 2006,3(2): 34-38.</p><p>　　[12] Mohan M Trivedi, ChuXin Chen, Suresh B Marapane, A Vision Systerm for Robotic Inspection and Manipultion [J]. IEEE: Comput

51、er, 2009. 6: 91-97.</p><p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　機(jī)器視覺檢測實(shí)驗(yàn)臺(tái)架模塊化設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p&g

52、t;　　摘要：在高度發(fā)達(dá)的信息化時(shí)代，生產(chǎn)的柔性和自動(dòng)化程度是工業(yè)發(fā)展的兩個(gè)重要指標(biāo)。在一些不適合于人工作業(yè)的危險(xiǎn)工作環(huán)境或人工視覺難以滿足要求的場合，用機(jī)器視覺檢測方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動(dòng)化程度。本文根據(jù)國內(nèi)外機(jī)器視覺檢測應(yīng)用的新情況和發(fā)展的新要求,在分析現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，首先了解機(jī)器視覺檢測的原理、組成部分、基本原件及其功能應(yīng)用，認(rèn)識(shí)和掌握系統(tǒng)各部分的安裝結(jié)構(gòu)以及運(yùn)動(dòng)功能的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，最后完成機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)的機(jī)

53、械結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)部分驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)。整個(gè)設(shè)計(jì)主要分為傳輸裝置、臺(tái)架結(jié)構(gòu)、剔除裝置三個(gè)部分。傳輸裝置涉及到傳送帶、減速器等一些驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。臺(tái)架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是用來安裝和組合光源、鏡頭等一系列機(jī)器視覺設(shè)備。剔除裝置利用氣動(dòng)原件的機(jī)械動(dòng)能把不合格的產(chǎn)品從輸送帶上去除。通過對(duì)以上三個(gè)主要結(jié)構(gòu)的分析，設(shè)計(jì)出機(jī)器視覺設(shè)備的安裝方案，對(duì)整個(gè)視覺檢測平臺(tái)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)表面缺陷和工件計(jì)數(shù)兩種常見的機(jī)器視覺檢測任務(wù)。</p><p>

54、　　關(guān)鍵詞：機(jī)器視覺；圖像處理；檢測；模塊化。</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Abstract：In the highly developed information era, the production of flexible and automation degree is the two important inde

55、xes of industrial development. In some danger of not suitable for artificially homework working environment or artificial vision to meet requirements of the occasion, with machine visual inspection method can greatly imp

56、rove the production efficiency and production of automation. This paper according to the domestic and international machine visual inspection application of</p><p>　　Key words：Machine vision; Image processin

57、g; detection; modular.</p><p><b>　　目　錄</b></p><p><b>　　摘 要13</b></p><p>　　Abstract15</p><p><b>　　目　錄16</b></p><p>

58、<b>　　1緒論18</b></p><p>　　1.1 機(jī)器視覺研究的背景和意義18</p><p>　　1.2 機(jī)器視覺檢測的原理和組成18</p><p>　　1.2.1 機(jī)器視覺檢測的原理18</p><p>　　1.2.2 機(jī)器視覺系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分19</p><p>　　

59、1.3機(jī)器視覺未來發(fā)展趨勢21</p><p>　　1.4本課題的研究內(nèi)容22</p><p>　　2機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)要求和方案設(shè)計(jì)23</p><p>　　2.1 機(jī)器視覺檢測的應(yīng)用種類23</p><p>　　2.2 本設(shè)計(jì)中兩種常見的機(jī)器視覺檢測任務(wù)23</p><p>　　2.2.1 表面缺陷23&

60、lt;/p><p>　　2.2.2 工件計(jì)數(shù)24</p><p>　　2.3 視覺檢測實(shí)驗(yàn)臺(tái)架的系統(tǒng)要求25</p><p>　　2.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的確定25</p><p>　　3傳輸裝置的總體設(shè)計(jì)26</p><p>　　3.1 傳輸裝置的選擇及其原理26</p><p>　　3.2

61、 傳輸裝置零部件的確定與選擇26</p><p>　　3.2.1 輸送部件的設(shè)計(jì)26</p><p>　　3.2.2 驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)及計(jì)算31</p><p>　　4機(jī)器視覺實(shí)驗(yàn)臺(tái)架其他裝置設(shè)計(jì)40</p><p>　　4.1 臺(tái)架材料的選擇40</p><p>　　4.2 臺(tái)架總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)40</

62、p><p>　　4.2.1 滑桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)40</p><p>　　4.2.2 滑塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)42</p><p>　　4.2.3 滑桿和滑塊的裝配設(shè)計(jì)44</p><p>　　4.3 剔除裝置的介紹46</p><p>　　4.4 剔除裝置的設(shè)計(jì)46</p><p>　　4.4.1剔除裝

63、置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)47</p><p>　　4.4.2 氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作原理47</p><p>　　5結(jié)論及其展望49</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)50</b></p><p>　　致 謝錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p>　　附 錄錯(cuò)誤!未定義書簽。</p>&l

64、t;p><b>　　1緒論</b></p><p>　　1.1 機(jī)器視覺研究的背景和意義</p><p>　　隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展和現(xiàn)代加工工藝和制造技術(shù)不斷提高，消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量和一致性的要求越來越高。檢測作為產(chǎn)品質(zhì)量把關(guān)的重要環(huán)節(jié)，在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中占有重要的地位?，F(xiàn)代化工業(yè)對(duì)檢測方法、速度和精度提出了更高的要求，檢測的手段、精度和效率在一定程度上決定了制造

65、業(yè)乃至整個(gè)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的水平。在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的大規(guī)模生產(chǎn)中，在產(chǎn)品制造、裝備和檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)涉及到各種各樣的檢測任務(wù)，包括尺寸的測量、外觀的檢查、標(biāo)簽識(shí)別和質(zhì)量控制等。這些檢測任務(wù)涉及產(chǎn)品制造的各個(gè)方面，貫穿產(chǎn)品生產(chǎn)制造的整個(gè)過程。這些應(yīng)用過去大都是依靠工人的手工測量和人眼檢測來完成，而人工檢測存在著很大的缺點(diǎn)，人眼容易疲勞且具有不穩(wěn)定性，無法保證百分之百的檢測正確率。而且由于人眼的精度、速度上的限制，有些高速檢測根本無法由人工來完成。特

66、別在國外人力的勞動(dòng)成本和管理成本都非常高，各種檢測應(yīng)用和任務(wù)迫切需要一種能夠代替人類視覺和手工測量的自動(dòng)化檢測技術(shù)和設(shè)備，能夠和機(jī)器人技術(shù)結(jié)合，在產(chǎn)品制造整個(gè)過程中實(shí)現(xiàn)100%的工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)。</p><p>　　視覺檢測是計(jì)算機(jī)視覺在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)上的應(yīng)用，能夠有效的提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和檢測精度，是工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化智能檢測的有效手段。機(jī)器視覺檢測通過結(jié)合計(jì)算機(jī)、光學(xué)與自動(dòng)化設(shè)備等，將計(jì)算機(jī)視覺、圖像處理等理

67、論和方法應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中去，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化和智能化。機(jī)器視覺技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，極大的解放了人類勞動(dòng)力，提高了工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化水平，改善了人類生活現(xiàn)狀，具有極為廣闊的應(yīng)用前景[1]。</p><p>　　1.2 機(jī)器視覺檢測的原理和組成</p><p>　　機(jī)器視覺檢測是計(jì)算機(jī)學(xué)科的一個(gè)重要分支，它綜合了機(jī)械、光學(xué)、電子、計(jì)算機(jī)軟硬件等方面的技術(shù)，涉及到圖像處理、模式識(shí)別、人工智能、信號(hào)

68、處理、光機(jī)電一體化等多個(gè)領(lǐng)域。發(fā)展至今，已經(jīng)有20多年的歷史，其功能以及應(yīng)用范圍隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展不斷完善和推廣。下面來介紹一下其原理和組成。</p><p>　　1.2.1 機(jī)器視覺檢測的原理</p><p>　　一個(gè)典型的工業(yè)機(jī)器視覺應(yīng)用系統(tǒng)包括光源、光學(xué)系統(tǒng)、圖像捕捉系統(tǒng)、圖像數(shù)字化模塊、數(shù)字圖像處理模塊、智能判斷決策模塊和機(jī)械執(zhí)行模塊，（如圖1-1所示）[2]。</p>

69、;<p>　　圖1-1 典型機(jī)器視覺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)</p><p>　　完整的機(jī)器視覺系統(tǒng)的主要工作過程如下[3,4]：</p><p>　?。?）工件定位檢測器探測到物體已經(jīng)運(yùn)動(dòng)至接近攝像系統(tǒng)的視野中，向圖像采集部分發(fā)送觸發(fā)脈沖。</p><p>　?。?）圖像采集部分按照事先設(shè)定的程序和延時(shí)，分別向攝像機(jī)和照明系統(tǒng)發(fā)出啟動(dòng)脈沖。</p>&

70、lt;p>　　（3）攝像機(jī)停止目前的掃描，重新開始新的一幀掃描，或者攝像機(jī)在啟動(dòng)脈沖來到之前處于等待狀態(tài)，啟動(dòng)脈沖到來后啟動(dòng)一幀掃描。</p><p>　?。?）攝像機(jī)開始新的一幀掃描之前打開曝光機(jī)構(gòu)，曝光時(shí)間可以事先設(shè)定。</p><p>　?。?）另一個(gè)啟動(dòng)脈沖打開燈光照明，燈光的開啟時(shí)間應(yīng)該與攝像機(jī)的曝光時(shí)間匹配。</p><p>　?。?）攝像機(jī)曝光后

71、，正式開始一幀圖像的掃描和輸出。</p><p>　　（7）圖像采集部分接收模擬視頻信號(hào)通過A/D 將其數(shù)字化，或者是直接接收攝像機(jī)數(shù)字化后的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)。</p><p>　?。?）圖像采集部分將數(shù)字圖像存放在處理器或計(jì)算機(jī)的內(nèi)存中。</p><p>　　（9）處理器對(duì)圖像進(jìn)行處理、分析、識(shí)別，獲得測量結(jié)果或邏輯控制值。</p><p>　

72、?。?0）處理結(jié)果控制流水線的動(dòng)作、進(jìn)行定位、糾正運(yùn)動(dòng)的誤差等。從上述的工作流程可以看出，機(jī)器視覺是一種比較復(fù)雜的系統(tǒng)。因?yàn)榇蠖鄶?shù)系統(tǒng)監(jiān)控對(duì)象都是運(yùn)動(dòng)物體，系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)物體的匹配和協(xié)調(diào)動(dòng)作尤為重要，所以給系統(tǒng)各部分的動(dòng)作時(shí)間和處理速度帶來了嚴(yán)格的要求[5]。</p><p>　　1.2.2 機(jī)器視覺系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分</p><p>　　在一個(gè)典型的機(jī)器視覺系統(tǒng)中，關(guān)鍵組成部分有光源照明、光

73、學(xué)鏡頭、攝像機(jī)、圖像采集卡、圖像處理卡等幾個(gè)方面。</p><p><b>　　（1）光源</b></p><p>　　在機(jī)器視覺應(yīng)用系統(tǒng)中，好的光源與照明方案往往是整個(gè)系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵，起著非常重要的作用，它并不是簡單的照亮物體而已。在機(jī)器視覺應(yīng)用系統(tǒng)中一般使用透射光和反射光。 對(duì)于反射光情況應(yīng)充分考慮光源和光學(xué)鏡頭的相對(duì)位置、物體表面的紋理，物體的幾何形狀、背景等要

74、素。光源的選擇必須符合所需的幾何形狀、照明亮度、均勻度、發(fā)光的光譜特性等，同時(shí)還要考慮光源的發(fā)光效率和使用壽命。表1列出了幾種主要光源的相關(guān)特性[6]。</p><p><b>　　表1 各種光源對(duì)比</b></p><p>　　在光源方面值得注意的是，LED光源因其顯色性好，光譜范圍寬，能覆蓋可見光的整個(gè)范圍，且發(fā)光強(qiáng)度高，穩(wěn)定時(shí)間長，隨著其制造工藝和技術(shù)的成熟，價(jià)

75、格的降低，它必將得到越來越廣泛的應(yīng)用，成為圖像領(lǐng)域新的亮點(diǎn)。還有高頻熒光燈因其發(fā)光強(qiáng)度，性價(jià)比好，在某些應(yīng)用場合也是很好的選擇[7]。</p><p><b>　?。?）光學(xué)鏡頭</b></p><p>　　光學(xué)鏡頭相當(dāng)于人眼的晶狀體，在機(jī)器視覺系統(tǒng)中非常重要。一個(gè)鏡頭的成像質(zhì)量優(yōu)劣，即其對(duì)像差校正的優(yōu)良與否，可通過像差大小來衡量，對(duì)定焦鏡頭和變焦鏡頭來講，同一檔次的

76、定焦鏡頭的像差肯定比變焦鏡頭的小，因?yàn)樽兘圭R頭必須折衷考慮，使各種不同焦距下的成像質(zhì)量都相對(duì)較好，不允許出現(xiàn)某個(gè)焦距(在變焦范圍內(nèi))下很差的情況。所以在機(jī)器視覺應(yīng)用系統(tǒng)中，根據(jù)被測目標(biāo)的狀態(tài)應(yīng)優(yōu)先選用定焦鏡頭。此外再綜合考慮圖像的放大倍率、視場大小、光圈大小、焦距、視角大小等因素進(jìn)行具體選擇[8,9]。</p><p>　?。?）攝像機(jī)和圖像采集卡</p><p>　　攝像機(jī)和圖像采集卡共

77、同完成對(duì)物料圖像的采集與數(shù)字化。高質(zhì)量的圖像信息是系統(tǒng)正確判斷和決策的原始依據(jù)，是整個(gè)系統(tǒng)成功與否的又一關(guān)鍵所在。目前在機(jī)器視覺系統(tǒng)中，CCD攝像機(jī)以其體積小巧、性能可靠、清晰度高等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛使用。CCD攝像機(jī)按照其使用的CCD器件可以分為線陣式和面陣式兩大類。線陣CCD攝像機(jī)一次只能獲得圖像的一行信息，被拍攝的物體必須以直線形式從攝像機(jī)前移過，才能獲得完整的圖像，因此非常適合對(duì)以一定速度勻速運(yùn)動(dòng)的物料流的圖像檢測；而面陣CCD攝像

78、機(jī)則可以一次獲得整幅圖像的信息[10,11]。</p><p>　　目前，圖像采集卡種類很多，按照不同的分類方法，有黑白圖像和彩色圖像采集卡，有模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)采集卡，有復(fù)合信號(hào)和RGB分量信號(hào)輸入采集卡[12]。在選擇圖像采集卡時(shí)，主要應(yīng)考慮到系統(tǒng)的功能需求、圖像的采集精度和與攝像機(jī)輸出信號(hào)的匹配等因素[13]。</p><p><b>　?。?）圖像處理軟件</b&g

79、t;</p><p>　　圖像處理軟件好比人的大腦，它包括圖像增強(qiáng)、數(shù)據(jù)編碼和傳輸、平滑、邊緣銳化、分割、特征抽取、圖像識(shí)別與理解等算法內(nèi)容，有些具有數(shù)據(jù)庫記錄和網(wǎng)絡(luò)通信功能，通過數(shù)字I/O板通信和記錄數(shù)據(jù)，加上一定的判據(jù)或圖像處理算法區(qū)分優(yōu)劣部件來實(shí)現(xiàn)機(jī)器視覺系統(tǒng)質(zhì)量檢測的總目標(biāo)[14,15]?，F(xiàn)在著名的圖像處理軟件產(chǎn)品有美國DT公司DTVF，美國NI公司Labview、OpenCV、Evision，加拿大Co

80、reco公司W(wǎng)it、IFC等等[16]。</p><p>　　1.3機(jī)器視覺未來發(fā)展趨勢</p><p>　　在機(jī)器視覺賴以普及發(fā)展的諸多因素中，有技術(shù)層面的，也有商業(yè)層面的，但制造業(yè)的需求是決定性的。制造業(yè)的發(fā)展，帶來了對(duì)機(jī)器視覺需求的提升；也決定了機(jī)器視覺將由過去單純的采集、分析、傳遞數(shù)據(jù)，判斷動(dòng)作，逐漸朝著開放性的方向發(fā)展，這一趨勢也預(yù)示著機(jī)器視覺將與自動(dòng)化更進(jìn)一步的融合。未來，中國

81、機(jī)器視覺發(fā)展主要表現(xiàn)為以下一些特性[17,18]：</p><p>　?。?）隨著產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展對(duì)機(jī)器視覺的需求將呈上升趨勢。</p><p>　?。?）統(tǒng)一開放的標(biāo)準(zhǔn)是機(jī)器視覺發(fā)展的原動(dòng)力。</p><p>　?。?）基于嵌入式的產(chǎn)品將取代板卡式產(chǎn)品。</p><p>　?。?）標(biāo)準(zhǔn)化、一體化解決方案也將是機(jī)器視覺的必經(jīng)之路。</p&g

82、t;<p>　　在未來的幾年內(nèi)，隨著中國加工制造業(yè)的發(fā)展，對(duì)于機(jī)器視覺的需求也逐漸增多；隨著機(jī)器視覺產(chǎn)品的增多，技術(shù)的提高，國內(nèi)機(jī)器視覺的應(yīng)用狀況將由初期的低端轉(zhuǎn)向高端[19]。另外，由于用戶的需求是多樣化的，且要求程度也不相同。那么，個(gè)性化方案和服務(wù)在競爭中將日益重要，即用特殊定制的產(chǎn)品來代替標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品也是機(jī)器視覺未來發(fā)展的一個(gè)取向。</p><p>　　1.4本課題的研究內(nèi)容</p>

83、;<p>　　在本畢業(yè)設(shè)計(jì)中需要完成的是一項(xiàng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的具體設(shè)計(jì)內(nèi)容，其包括實(shí)施方案的確定與零部件、材料等零部件圖紙的確定與繪制。所作具體研究工作內(nèi)容如下：</p><p>　　在分析現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，確定表面缺陷和工件計(jì)數(shù)兩種常見的機(jī)器視覺檢測任務(wù)的實(shí)現(xiàn)方法，針對(duì)機(jī)器視覺檢測的市場需求，結(jié)合課題的專業(yè)知識(shí)，分別從傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、部件安裝臺(tái)架、次品剔除裝置等三個(gè)方面進(jìn)行研究。</p>

84、<p>　　結(jié)合該畢業(yè)設(shè)計(jì)最終需要完成的目標(biāo)指數(shù)，計(jì)算和選擇各電機(jī)的參數(shù)、大小等和確定各重要零部件的尺寸、材料以及選擇的設(shè)計(jì)方案。對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行客觀的總結(jié)，把理論與設(shè)計(jì)系統(tǒng)化，加以鞏固。其實(shí)施方案圖如圖1-2所示：</p><p>　　圖1-2 項(xiàng)目實(shí)施方案圖</p><p>　　2機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)要求和方案設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 機(jī)器視覺檢測

85、的應(yīng)用種類</p><p>　　視覺檢測作為一種高效率、高精度、非接觸的自動(dòng)化檢測方法，在工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，尤其是在飲料、藥品、食品、紡織、印刷、包裝、半導(dǎo)體等行業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)線上的工業(yè)檢測中得到了大量應(yīng)用。</p><p>　　尺寸測量及形狀檢測是根據(jù)圖像測量物體的尺寸，判斷其是否在允許的公差</p><p>　　范圍內(nèi)，對(duì)物體的姿態(tài)進(jìn)行定位或者檢測物體

86、的形狀是否符合要求等。在尺寸測</p><p>　　量及形狀檢測應(yīng)用中，Jimenez提出利用形狀識(shí)別算法識(shí)別樹上的果實(shí)，并利用激光測距來定位果實(shí)位置，實(shí)現(xiàn)果實(shí)自動(dòng)收獲[20]。</p><p>　　表面質(zhì)量檢測也是機(jī)器視覺檢測的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域，是檢測物體或者產(chǎn)品</p><p>　　表面是否有刮痕、破損，磨損等缺陷，是否達(dá)到拋光精度，具有正確的紋理等。</

87、p><p>　　在表面質(zhì)量檢測應(yīng)用中，Bahlmann利用自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)縫合紡織品的接縫質(zhì)量進(jìn)行了自動(dòng)檢測。Smith提出利用圖像分割方法根據(jù)缺陷的特征進(jìn)行表面檢測的方法[21]，Tsai利用類似的方法并結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，研究對(duì)機(jī)加工后零件表面的粗糙度進(jìn)行檢測評(píng)估的方法[22]，Tsai對(duì)表面檢測方法進(jìn)行深入研究，提出了對(duì)于木材、紡織品等具有方向性紋理的表面進(jìn)行缺陷檢測的方法[23]。</p><p

88、>　　結(jié)構(gòu)完整性檢測是驗(yàn)證產(chǎn)品的組成部件是否完整，裝配有無遺漏，或者是尺</p><p>　　寸結(jié)構(gòu)是否完整和有無異物等。Cootes在文獻(xiàn)[24]中提出了PCB元件裝配中結(jié)構(gòu)完整性質(zhì)量的檢測方法，利用訓(xùn)練集建立物體結(jié)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)模型，采用多分辨率搜索的策略在圖像中定位物體。</p><p>　　操作質(zhì)量檢測是驗(yàn)證是否根據(jù)正確的制造流程或標(biāo)準(zhǔn)對(duì)被測產(chǎn)品進(jìn)行了準(zhǔn)確的操作。文獻(xiàn)[25提出利用

89、機(jī)器視覺技術(shù)進(jìn)行激光焊接的檢測方法，利用圖像捕捉焊縫的圖像，計(jì)算出焊接的軌跡和間隙大小，控制激光焊接頭進(jìn)行自動(dòng)的焊接。</p><p>　　2.2 本設(shè)計(jì)中兩種常見的機(jī)器視覺檢測任務(wù)</p><p>　　本設(shè)計(jì)主要為了實(shí)現(xiàn)表面缺陷和工件計(jì)數(shù)兩種常見的機(jī)器視覺檢測任務(wù)，所以先對(duì)這兩種機(jī)器視覺中常見的檢測任務(wù)做一下介紹。</p><p>　　2.2.1 表面缺陷<

90、/p><p>　　常見的工件表面缺陷主要有劃痕、裂紋、孔洞、污漬等, 缺陷反映到視覺上就是與標(biāo)準(zhǔn)工件的效果不一致。以計(jì)算機(jī)為核心的檢測系統(tǒng)基本原理是先保存一幅標(biāo)準(zhǔn)工件圖像。然后在線采集待檢工件, 并不斷將待檢工件和標(biāo)準(zhǔn)工件的圖像目標(biāo)進(jìn)行比較，得到缺陷圖像，再對(duì)缺陷圖像進(jìn)行特征統(tǒng)計(jì), 就可以對(duì)工件表面質(zhì)量進(jìn)行判斷。在高速生產(chǎn)線上，由于工件在傳動(dòng)過程中難免會(huì)發(fā)生平移和旋轉(zhuǎn),比較檢測工件和標(biāo)準(zhǔn)工件圖像前必須將待檢測工件圖像

91、的目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)工件圖像的目標(biāo)對(duì)準(zhǔn),即求出兩者的位置變換參數(shù)。如果將兩幅圖像的每一個(gè)像素點(diǎn)都進(jìn)行一一對(duì)應(yīng),運(yùn)算量將很大而難以接受。由于平移和旋轉(zhuǎn)變換時(shí)所有的像素點(diǎn)都是遵循同樣的變換規(guī)則,如果在圖像上選取了部分點(diǎn)組成點(diǎn)集，通過求出這些點(diǎn)集的位置變換參數(shù),同樣也得到整幅圖像的變換參數(shù), 但計(jì)算量則顯著下降了。角點(diǎn)是圖像中目標(biāo)邊緣上發(fā)生了劇烈曲率變化的一些像素點(diǎn)。所以以目標(biāo)的角點(diǎn)為識(shí)別特征，應(yīng)用遺傳算法確定目標(biāo)對(duì)準(zhǔn)操作的變換參數(shù),可以建立一個(gè)應(yīng)用

92、機(jī)器視覺技術(shù)的工件表面質(zhì)量時(shí)實(shí)時(shí)檢測系統(tǒng)。(如圖2-1)就是一個(gè)典型的工件表面質(zhì)量的檢測流程。</p><p>　　圖2-1工件表面質(zhì)量檢測流程</p><p>　　2.2.2 工件計(jì)數(shù)</p><p>　　工件計(jì)數(shù)是現(xiàn)在企業(yè)流水線作業(yè)需要做到的基本要求。傳統(tǒng)的人工計(jì)數(shù)和手工分離其存在的問題是工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，計(jì)數(shù)誤差較大。而機(jī)器視覺技術(shù)的出現(xiàn)很好的解決了上述問題[2

93、6]。</p><p>　　以棒材為例，棒材在線視覺自動(dòng)計(jì)數(shù)分離系統(tǒng)基于機(jī)器視覺技術(shù)，打破了傳統(tǒng)機(jī)械式和光線遮擋型光電計(jì)數(shù)的設(shè)計(jì)思路。機(jī)器視覺就是用機(jī)器代替人眼來做測量和判斷。機(jī)器視覺強(qiáng)調(diào)實(shí)用性，能夠適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場惡劣的環(huán)境，要有合理的性價(jià)通用的工業(yè)接口、較高的容錯(cuò)能力和安全性，并具有較強(qiáng)的通用性和可移植性，同時(shí)它更強(qiáng)調(diào)實(shí)時(shí)性，要求高速度和高精度[27]。</p><p>　　整套系統(tǒng)分為兩

94、個(gè)子系統(tǒng)，即棒材自動(dòng)計(jì)數(shù)系統(tǒng)和棒材自動(dòng)分離系統(tǒng)。棒材自動(dòng)計(jì)數(shù)系統(tǒng)采用非接觸式機(jī)器視覺技術(shù)和計(jì)算機(jī)比較控制技術(shù)，完美地實(shí)現(xiàn)了高精度計(jì)數(shù)的目的，統(tǒng)計(jì)精度可優(yōu)于0.01%；棒材自動(dòng)分離系統(tǒng)由精密機(jī)械分離裝置、液壓裝置、鏈輪傳動(dòng)裝置及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成，該系統(tǒng)能精確分離任意規(guī)格、任意設(shè)定支數(shù)的棒材[28,29]。</p><p>　　2.3 視覺檢測實(shí)驗(yàn)臺(tái)架的系統(tǒng)要求</p><p>　　由于要完

95、成以上兩個(gè)視覺檢測任務(wù)，所以對(duì)機(jī)器視覺系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)臺(tái)架提出了一定的要求。表面缺陷和工件計(jì)數(shù)都屬于機(jī)器視覺檢測，所以在檢測的設(shè)備系統(tǒng)中光源、鏡頭、相機(jī)、圖像處理卡等這些基本的機(jī)器視覺系統(tǒng)的組成是必不可少的。在實(shí)驗(yàn)臺(tái)架的設(shè)計(jì)上，也應(yīng)該盡可能的滿足設(shè)備安裝的要求。對(duì)于不同體積、不同材質(zhì)的檢測產(chǎn)品，光源、相機(jī)等安裝的位置會(huì)不同，這就要求實(shí)驗(yàn)臺(tái)架能對(duì)設(shè)備在不同的位置進(jìn)行定位。對(duì)于傳送機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)中也應(yīng)考慮到產(chǎn)品在流水線上的檢測速度，在理論計(jì)算和實(shí)際操

96、作的結(jié)合下，對(duì)傳送機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>　　從機(jī)器視覺系統(tǒng)的組成可以看出，機(jī)器視覺檢測一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要根據(jù)具體的應(yīng)用情況，設(shè)計(jì)和選擇合適的光源、攝像機(jī)和圖像處理器等硬件備，才能夠研究和開發(fā)出滿足實(shí)際應(yīng)用需求和具有合理性價(jià)比的機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)。</p><p>　　2.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的確定</p><p>　　機(jī)器視覺檢測實(shí)驗(yàn)臺(tái)架，其包括底座，端面

97、支撐板，電機(jī)，電機(jī)支座，彈性柱銷齒式連軸器，深溝球軸承，軸承擋圈，滑塊，軸承座，軸承端蓋，托輥，傳動(dòng)滾筒，改向滾筒，傳送膠帶，調(diào)節(jié)螺母，螺釘，彈簧，螺栓，高氏支腿，支撐板，螺旋拉緊裝置，空段清掃器以及控制裝置等。下文將其結(jié)構(gòu)分成傳輸裝置、機(jī)器視覺實(shí)驗(yàn)臺(tái)架其他裝置這兩部分內(nèi)容進(jìn)行研究說明。</p><p>　　3傳輸裝置的總體設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 傳輸裝置的選擇及其原理</

98、p><p>　　該部分的研究設(shè)計(jì)是整個(gè)裝置的重點(diǎn)，也是整個(gè)裝置穩(wěn)定完成的首要保證。在整個(gè)檢測平臺(tái)中，我選用帶式輸送機(jī)作為整個(gè)設(shè)計(jì)的傳輸裝置。(如圖3-1)就是典型的工業(yè)用帶式輸送機(jī)。</p><p>　　圖3-1典型的帶式輸送帶</p><p>　　帶式輸送機(jī)是一種摩擦驅(qū)動(dòng)以連續(xù)方式運(yùn)輸物件的機(jī)械。應(yīng)用它，可以將物件在一定的輸送線上，從最初的下物點(diǎn)到最終的卸物點(diǎn)間形成一

99、種物件的輸送流程。它既可以進(jìn)行碎散物料的輸送，也可以進(jìn)行成件物品的輸送。除進(jìn)行純粹的物料輸送外，還可以與各工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)流程中的工藝過程的要求相配合，形成有節(jié)奏的流水作業(yè)運(yùn)輸線。所以帶式輸送機(jī)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化的各種工業(yè)企業(yè)中。</p><p>　　該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是由輸送帶、驅(qū)動(dòng)裝置、托輥、機(jī)架、清掃器、拉緊裝置和制動(dòng)裝置等組成。輸送繞經(jīng)驅(qū)動(dòng)滾筒和尾部改向滾筒形成無極的環(huán)形封閉帶。上、下雨股輸送帶分別支承在上托輥和下托輥

100、上。拉緊裝置保證輸送帶正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需的張緊力。工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)滾筒通過摩擦力驅(qū)動(dòng)輸送帶運(yùn)行。物料裝在輸送帶上與輸送帶一同運(yùn)動(dòng)。通常利用上股輸送帶運(yùn)送物料，并在輸送帶繞過機(jī)頭滾筒改變方向時(shí)卸載。必要時(shí)，可利用專門的卸載裝置在輸送機(jī)中部任意點(diǎn)進(jìn)行卸載。</p><p>　　3.2 傳輸裝置零部件的確定與選擇</p><p>　　3.2.1 輸送部件的設(shè)計(jì)</p><p>&l

101、t;b>　?。?）輸送帶</b></p><p>　　輸送帶是輸送機(jī)中最昂貴、耐久性最差的部件，在輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，輸送帶受到各種不同性質(zhì)和大小的裁荷作用，處在極復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)下。輸送帶最典型的損壞形式有：工作面層和邊緣磨損；受大塊礦巖沖擊作用引起擊穿、撕裂和剝離；芯體通過短笛和托輥組受反復(fù)彎曲應(yīng)力引起疲勞；在環(huán)境介質(zhì)作用下，引起強(qiáng)度指標(biāo)降低和老化等等。計(jì)算表明，輸送帶的費(fèi)用約占輸送機(jī)全部設(shè)備費(fèi)

102、用的一半。因此，根據(jù)輸送機(jī)的使用條件；選擇合適的輸送帶，并在運(yùn)行中加強(qiáng)維護(hù)管理，延長其使用壽命，對(duì)提高輸送機(jī)工作效率，降低輸送機(jī)生產(chǎn)成本具有重要意義。</p><p>　　在選用輸送帶時(shí)，根據(jù)《運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》中輸送帶覆蓋膠質(zhì)量表可知，II類輸送帶的覆蓋膠采用天然橡膠與合成橡膠的混合物或各種合成橡膠的混合物制成。這類輸送帶的覆蓋膠具有良好的耐磨性，且設(shè)計(jì)要求檢測的是常規(guī)物件，不需要抗切割性和抗鑿蝕性所以選用II

103、類輸送帶。</p><p>　　根據(jù)實(shí)際情況帶寬選擇為280mm。</p><p><b>　?。?）滾筒</b></p><p>　　滾筒可分驅(qū)動(dòng)滾筒和改向滾筒兩種。驅(qū)動(dòng)滾筒的作用是通過筒面和帶面之間的摩擦驅(qū)動(dòng)使輸送帶運(yùn)動(dòng)，同時(shí)改變輸送帶的運(yùn)動(dòng)方向。只改變輸送帶運(yùn)動(dòng)方向而不傳遞動(dòng)力稱為改向滾筒。滾筒又分鋼板焊接滾筒和鑄造滾筒。</p&g

104、t;<p>　　驅(qū)動(dòng)滾筒是傳遞動(dòng)力的主要部件。為了傳遞必要的牽引力，輸送帶與滾筒間必須具有足夠的摩擦力。根據(jù)摩擦傳動(dòng)的理論，在設(shè)計(jì)或選擇驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)，可采用增加輸送帶與驅(qū)動(dòng)滾筒問的摩擦和圍包角的方法來保證獲得必要的牽引力。采用單滾筒驅(qū)動(dòng)時(shí)；圍包角可達(dá)180°-240°；當(dāng)采用雙滾筒驅(qū)動(dòng)時(shí)，圍包角為360°-480°左右。用雙滾筒傳動(dòng)能大大提高輸送機(jī)的牽引力，所以常常被采用，尤其是當(dāng)運(yùn)輸

105、長度比較長時(shí)，一般采用雙滾筒驅(qū)動(dòng)。</p><p><b>　　滾筒各參數(shù)設(shè)計(jì)：</b></p><p><b>　　1、滾筒寬度的確定</b></p><p>　　滾筒的寬度決定于帶寬，他們之間的關(guān)系根據(jù)膠帶和滾筒寬度配合表[30]，所以帶寬選擇滾筒寬為300 mm。</p><p>　　2、滾筒

106、直徑的確定 </p><p>　　同樣根據(jù)帶寬B與驅(qū)動(dòng)滾筒標(biāo)準(zhǔn)直徑的關(guān)系[30]，可得查出滾筒的直徑D=80 mm。</p><p>　　本傳送機(jī)構(gòu)包括三個(gè)改向滾筒兩個(gè)為90度改向 一個(gè)為180度改向。同樣根據(jù)驅(qū)動(dòng)滾筒和改向滾筒直徑的關(guān)系[30]，查出180度改向滾筒直徑D=80 mm，90度改向滾筒直徑D=70mm。</p><p><b>　　（3）托

107、輥</b></p><p>　　托輥是帶式輸送機(jī)的輸送帶及貨載的支承裝置。托輥隨輸送帶的運(yùn)行而轉(zhuǎn)動(dòng)，以減小輸送機(jī)的運(yùn)行阻力。托輥質(zhì)量的好壞取決帶式輸送機(jī)的使用效果，特別是輸送帶的使用壽命。而托輥的維修費(fèi)用成為帶式輸送機(jī)運(yùn)營費(fèi)用的重要組成部分。托輥多由無縫鋼管制成。托輥輥?zhàn)又睆脚c輸送帶寬度有關(guān)。本設(shè)計(jì)帶寬為280mm，托輥直徑選為51 mm。</p><p>　　首先確定托輥軸，

108、軸的連接部分直徑選為D=13mm，長為24mm，中間部分直徑選為D=15mm，長為53mm?？傞L為101mm。(如圖3-2)所示。</p><p><b>　　圖3-2托輥軸結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　根據(jù)所設(shè)計(jì)的托輥軸，使用深溝球軸承6326，以及軸承端蓋等轉(zhuǎn)配成一個(gè)直徑為51mm，長為300mm的托輥。(如圖3-3)所示。</p><p&