基于LabVIEW的轴承视觉检测系统研究硕士学位论文

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1、桂林工学院硕士学位论文基于LabVIEW的轴承视觉检测系统研究姓名：胡嘉坤申请学位级别：硕士专业：检测技术及自动化装置指导教师：陆绮荣20080401桂林工学院硕士学位论文摘要轴承是重要的机械基础件，广泛应用于国民经济和国防事业的各个领域。而滚珠作为轴承的重要组成部分，对轴承的精度、运动性能、使用寿命等都起着至关重要的作用。目前，国内各轴承厂对滚珠的检测都完全采用人工手检。但是，由于工人的情绪、视觉疲劳、个人判断标准不同等都会给检测结果带来不可靠的因素，直接影响产品的质量。如果采用机器视觉检测会大大节省人力，同时也提高了检测的精度。本文正是基于国内外机

2、器视觉研究的理论基础上，采用LabVIEW的图形化语言，结合一些硬件设备如CMOS相机、镜头、LED光源、开发了轴承质量视觉检测系统。该系统的检测原理是：当轴承从清洗线上输送过来，光电传感器发出电信号给PLC，当上位机从PLC中读到信号就开始采集轴承图像到内存中，然后对该图像进行处理和分析，如果得到的轴承滚珠数目与预先设定的数目一致，则表明该产品是合格品，否则为次品。当产品为次品时，上位机给PLC发出信号，PLC控制分拣装置，将次品剔除。本论文的主要研究工作包括：1．设计了一套检测轴承质量的装置，该装置的硬件设计主要包括两个方面：(1)采集设备的选择(

3、工业相机、镜头)；(2)光源类型和照明方式的设计。2．在对轴承图像处理和分析前，对摄象机进行了全面的标定，通过一系列的实验得到了实际转换系数。3．阐述了数字图像处理技术，结合本系统所采集的轴承图像特点，研究了轴承质量检测系统的图像处理和分析的算法，并用LabVlEW图形化编程语言实现了这些算法。4．利用LabVIEW开发环境和IMAQ模块，编制了一套轴承滚珠缺失检测的软件。该软件整体规划采用模块化的思想，把整个软件根据功能分为：主程序模块、图像采集模块、图像处理、图像分析模块和通讯模块。最后通过准确性和重复性实验表明，该系统完全可以达到零误检和零漏检率

4、；精度较高，识别率可达100％；简单易用，傻瓜式的操作界面；成本低廉，可靠性好，完全可以满足轴承质量检测的设计要求。关键词：机器视觉，LabVIEW，IMAQ，轴承质量，图像处理桂林工学院硕士学位论文ABSTRACTThebearingisaveryimportantmachineelementwhichiswidelyappliedineachfieldofnationaleconomyanddefence．Andtherollingballisakeycomponentofabearingwhichplayaveryimportantroleinb

5、earing’Saccuracy,kinematicperformanceandlife．Atpresent，Theinspectionofbearing’Squalityismadebyhuman’Seyesindomesticbearingmanufactory．Butitbringssomeuncertainfactorsbecauseofworker’Semotion，tire，differenceofjudgementstandardbetweeneachpeople．Andthesefactorsalsoeffectqualityofbea

6、rings．IfweusemachinevisiontOinspectthefailure，itwillmostlysavehumanresourceandimprovetheaccuracy．Basedontheinternationalanddomestictheoryofmachinevision，thepaperusinggraphicslanguage--LabVlEWandsomehardwaressuchasCMOScamera，lens，LEDilluminanttodevelopthevisionsystemofinspectingb

7、earing’Squality．Theprincipleofthissystemis：Whenbearingistransportedbycleaningline，photosensorgiveasignaltoPLC．AndPCwillreadthissignalfromPLC，thencameracatchthepictureofbearingandstoreitintomemory．Afterthis，programwillprocessandanalysethispicture．Ifthenumberofrollingballisthesame

8、withconfiguration，itmeansthisproductiseligibleo