基于機器視覺的機油冷卻管圓度檢測與分揀研究

王春光，李俊杰，王偉，張俊生

(1.天津中德應用技術大學機械工程學院，天津 300350;2.燕山大學機械工程學院，河北秦皇島 066004;3.天津科技大學電子信息與自動化學院，天津 300222)

0 前言

機油冷卻器的作用是冷卻潤滑油，在發動機高負荷的工作狀態下，機油的黏度會隨著溫度的升高而變稀，降低了潤滑能力。對于水冷型冷卻器，進水和出水管口的圓度是一個重要的質量參數。鋼管圓度的檢測，目前大多是通過人工用測量工具進行測量，傳統的測量工具是卡尺和量規。這種方法一方面精確度低，另一方面檢測效率太低。除了傳統測量工具外，常用的測量輪廓誤差的儀器主要有圓度儀、三坐標測量機等。但是這類設備適合在測量室內使用，并不適合在復雜的工廠環境下進行測量。雖然新的測量工具在測量精度方面有所提高，但是仍存在檢測效率低、實時性差等問題。

隨著機器視覺技術的發展，視覺檢測技術被廣泛應用于工業生產。基于視覺的檢測技術，不僅解決了人為誤差的影響，而且提高了檢測的精度和效率。本文作者采用機器視覺結合機器人的方式完成冷卻管管口的圓度測量以及分揀工作。在分揀方面使用新松SR7CL機器人，該機器人具有較高的靈活性，工作范圍可達906 mm，能夠在較小的空間內實現復雜動作。在分揀過程中，運動學分析是機器人控制的基礎環節，利用MATLAB與ADAMS聯合驗證運動學方程，為后續的分揀提供參考。在視覺檢測方面，采集機油冷卻管的管口圖像作為研究對象，經過圖像的前處理后，采用最小二乘圓進行圓度檢測。……