автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Повышение качества контроля геометрических параметров кузова автомобиля путем автоматизации процесса

Перечень символов и сокращений.

Введение.

ГЛАВА 1.Анализ современных методов контроля, диагностики и визуализации геометрических параметров элементов кузова автомобиля.

1.1.Факторы, влияющие на технологическую и эксплуатационную геометрическую точность элементов кузова автомобиля.

1.2.Известные методы и способы контроля геометрических параметров элементов кузова автомобиля.

1.3.Визуализация и обработка информации на ЭВМ.

Цели и задачи.

ГЛАВА 2. Кодирование трехмерных объектов и их распознавание при цифровой стереофотосъемке.

2 .1. Математическая модель стереоскопической системы. 2.2.Распознование элементов кузова автомобиля, с помощью решетчатых структур.

2.3.Оценка геометрических характеристик объектов на изображениях.

2.4. Требования к точности позиционирования объектов

Выводы по 2 главе.

Глава 3.Исследование влияния автоматизированной системы на базе ЭВМ на качество контроля геометрических параметров кузова автомобиля.

3.1.Обоснование применения процесса контроля геометрических параметров, как объекта автоматизации.

3.2. Разработка автоматизированной системы для контроля геометрических параметров.

3.3. Методология измерений АС.

Выводы по 3 главе. ИЗ

ГЛАВА 4. Техническое оснащение бесконтактного оптического метода контроля геометрических параметров кузова (ГПК) автомобиля. Результаты и их анализ.

4.1. Технические требования, предъявляемые к автоматизированной системе для контроля геометрических параметров кузова автомобиля.

4.2.Измерительный стенд для контроля геометрических параметров кузова автомобиля. И б

4 . 3 . Геометрическая калибровка камер.

4.4.Результаты оценки точности измерений АС контролируемых ГПК автомобиля.

4.5.Вопросы теории вероятности для оценки результатов измерений ГПК автомобиля.

Выводы по 4 главе.

По мере повышения требований к качеству выпускаемых кузовов автомобилей резко возрастают требования к контролю как элементов кузова, так и кузова автомобиля в целом. Рост объемов производства и необходимость обеспечения конкурентоспособности выпускаемых изделий ставит проблему организации контроля в ряд наиболее актуальных для автомобилестроения.

Неавтоматизированный визуальный контроль, который до сих пор используется на многих предприятиях, обладает рядом недостатков, препятствующих его применению в современных условиях. Основными отрицательными сторонами в этом случае являются субъективность и низкая достоверность, а также малая производительность на сложных изделиях. Контроль сложных изделий с применением простейших оптических приспособлений, по словам операторов, очень сильно утомляет зрение, что, несомненно, представляет опасность для их здоровья.

Проблема автоматизации оптического контроля традиционно решается применением сложных программно-аппаратных комплексов, относящихся к классу систем технического зрения, разработка которых ведется в ряде стран мира. На сегодняшний день промышленно выпускаемых отечественных установок контроля нет, а зарубежные, к примеру, продукция фирм Leica, V-Stars, Axyz чрезвычайно дороги: их стоимость составляет порядка сотен тысяч долларов США. Это приводит к тому, что на большинстве российских предприятий неавтоматизированный визуальный контроль является единственным способом отбраковки дефектных изделий.

В этом свете создание автоматизированной системы (АС) контроля геометрических параметров кузова автомобиля и его элементов, направленная на повышение качества контроля в условиях реального производства является актуальной научной задачей.

Реализация такой системы, содержащей цифровой стерео -модуль, интерфейсный блок, ЭВМ и соответствующее математическое и программное обеспечение, помимо удешевления контрольной станции на порядок, по сравнению с аналогами, обеспечивает лучшую интеграцию с технологическим процессом за счет гибкости и универсальности применяемой аппаратной базы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка и приложений. Общий объем работы составляет 143 страниц машинописного текста. Диссертация содержит 33 рисунка и 4 таблицы. Библиография включает 110 источников.

6. Результаты работы внедрены в промышленное производство на предприятиях ОАО «АвтоВАЗ», ОАО «ЛадаСпецОборудование», АНО «Лада-Эксперт» и подтверждены актами внедрения (см. приложение 1) . Также используются в учебном процессе в Тольяттинском государственном университете.

7. Разработано программное обеспечение, обеспечивающее функционирование AC PROEM 1.00.

8. Внедрение разработанного метода контроля и диагностики ГПК автомобилей на установке, оснащенной АС, позволило решить задачу повышения качества контроля геометрических параметров кузова автомобиля на входном контроле.

9. Разработанная методика построения автоматизированных систем контроля и диагностики ГПК автомобилей позволяет контролировать значительно более широкий спектр подобных объектов, чем рассмотренный в данной работе.

10. Построен количественный показатель оценки систем автоматизации визуального контроля, учитывающий ряд наиболее важных характеристик.

11. Проведено количественное сравнение современных зарубежных систем контроля и системы, созданной в ходе диссертационной работы. Высокий качественный показатель последней свидетельствует об эффективности предложенных подходов, моделей и алгоритмов и перспективности внедрения системы на отечественных предприятиях.

12. Проведенная оценка результатов измерений на основе теории вероятности, позволяет предположить о том, что на характер распределения, следовательно на геометрическую точность элементов кузова автомобиля влияют: физико-механические свойства металла, характер соединения, технология изготовления. То есть обработав аналитически информацию о замерах, возможно осуществить связь вероятностных распределений, с геометрическими параметрами и технологией изготовления, а следовательно диагностировать полученные данные.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Алиев Т. М., Вигдоров Д. И.,. Кривошеев В. П. Системы отображения информации. Москва, «Высшая школа», 198 8 г

2. Бард- И. Нелинейное оценивание параметров. М.: Статистика, 1979.

3. Бессекерский В.А., Попов А.П. Теория систем автоматического регулирования. М., «Наука», 1966.

4. Браслевский Д. А., Петров В. В. Точность измерительных устройств, — М.: Машиностроение, 1976.

5. Бронштейн Н.Н., Семендяев К. А. Справочник по математике. — М.: Наука, 1966.

6. Васильев В.И. Распознающие системы. Киев: Наукова думка, 1969. -291 с.

7. Вознесенский В.А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях. -М.: Статистика, 1974. 192 с.

8. Воронцов М.А., Корябин А.В., Шмальгаузен В. И. Управляемые оптические системы. -М. : Наука, 1988.270 с.

9. Воронцов М.А., Шмальгаузен В.И. Принципы адаптивной оптики. -М.: Наука, 1985. 336 с.

10. Гуляев В.А., Драчев О.И., Алексеев O.K. Контроль остаточных поверхностных напряжений в автомобильных стеклах. -СПб.: Политехника, 1999. 56 с.

11. Джилландерс Д.Т., Ридл Р.А., Стрейт Р.Д., Финни И. Методы определения трещиностойкости стекла при I и II типах разрушения с использованием термических напряжений. Современное машиностроение. Сер. Б. №т 10, 1990.

12. Димиденко Е.З. Линейная и нелинейная регрессии (М.:Финансы и статистика, 1981)

13. Дуда Р., Харт П. Распознавание образов и анализ сцен (Пер с англ. М.: Мир, 1976)

14. Иванюхин В.М., Петухов С.В. Машинное стереозрение//Зарубежная радиоэлектроника. 1993. № 7.9. с. 56.64.

15. Казаков И.Е. Статические методы проектирования систем управления. М. «Машиностроение», 1969 262 с.

16. Катыс Г.П., Катыс П. Г. Системы машинного видения: анализ состояния и перспективы развития // Приборы и системы управления 1999 №9

17. Катыс Г.П. Восприятие и анализ оптической информации автоматической системой. М. : Машиностроение, 1986. 415 с.

18. Катыс Г.П. Обработка визуальной информации. М.: Машиностроение, 1990.314 с.

19. Ковалевский В.А. Методы оптимальных решений в распознавании изображений. -М.: Наука, 1976. -328 с.

20. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. М.: Наука, 1973.

21. Кудрявцев В.А., Пичугин А.П., Шанин В.И. Когерентно-оптический метод выявления дефектов на поверхности деталей. Материалы Всесоюзной науч.-техн. Конф. "Современная прикладная оптика и оптические приборы", ч. 2, JI., 197 5, с. 6.

22. Кудрявцев В.А., Шанин В.И., Шапов B.C. Анализ метрологических возможностей когерентно-оптического метода контроля формы сложных поверхностей. Оптико-механическая промышленность, 1978, N II, с. 8-10.

23. Марр Д. Зрение: информационный подход к изучению представления и обработки зрительных образов. — М. : Радио и связь, 1987.

24. Матвеев В. И. Портативное радиоволновое устройство для контроля крупногабаритных диэлектрических изделий. Тезисы докладов 15 Российской конференции «Неразрушающий контроль и диагностика» 28.06.2.07.99 г. т.2 С.47

25. Методы компьютерной обработки изображений / Под ред.Сойфера В. А.-2-е изд., испр.-М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003 .-784С.29