机械电子创新实践

课程设计(论文)课程名称机械电子创新实践学院机械工程学院班级学号学生姓名指导教师王欣威、孙龙飞2024年12月30日

课程设计任务书及成绩学生姓名班级学号课程名称机械电子创新实践题目基于机器视觉的二维度旋转工作台设计与实践1.设计与实践内容：1）机器视觉系统设计，完成图像采集、处理和工件识别，并与PLC进行通信传递识别信息。2）理解并掌握PLC和机器视觉在自动化控制中的应用，多维运动台的运动控制原理，完成基于机器视觉和PLC的多维运动台控制系统总体设计。3）基于LabVIEW进行相机图像采集、预处理、标定和位置识别，实现目标追踪与精确定位，并实现工件尺寸测量、缺陷检测等检测任务。4）利用博图（TIAPortal）软件编写运动控制程序，实现多维运动台的基本运动功能（如定位、相对运动、绝对运动和点动控制等）。5）系统集成与调试。利用视觉系统及多维度旋转工作台，模拟工件自动运输及抓取系统，实现工件定位、跟踪及抓取功能。2.设计与实践要求：1）完成机器视觉基础训练。包括图像采集、图像预处理、目标检测、工件尺寸测量、缺陷检测等任务。同时，了解LabVIEW与PLC或其他硬件如何进行数据实时交互。2）根据多维工作台控制方案，画出端子分配图和顺序功能图，编写PLC运动控制程序，实现多维运动台的基本运动功能（如定位、直线运动），并实现运动控制系统的仿真与调试。3）完成基于机器视觉的多维度工作台运动控制系统的设计与调试。实现工件定位、位置控制、机械臂自动抓取等。4）完成说明书。上交视频、各部分程序。3.工作计划与进度安排:1）理解题目要求，查阅资料，确定设计方案2天2）机器视觉基础训练3天3）PLC梯形图设计与调试3天4)基于机器视觉和PLC的多维运动台控制系统设计与调试3天4）说明书撰写2天5）验收与答辩1天成绩考评：1.出勤状况及学习态度（）；2.创新实践任务完成度（）；3.说明书质量，包括内容完整性、条理性（）；4.答辩中的表现（）。（A优秀；B良好；C中等；D及格；E不合格。）总评成绩：指导教师：2024年12月30日专业负责人：2024年12月30日学院教学副院长：2024年12月30日 目录

沈阳理工大学课程设计说明书创新实践目的

2创新实践内容和要求2.1创新实践内容2.2创新实践设备2.3创新实践要求

3基础实践训练3.1机器视觉基础训练3.1.1尺寸测量实验目的二、实验内容三、实验原理四、实验设备五、实验步骤六、实验结果及分析某零件尺寸如下图所示。1、请给出标定板图像，保存标定文件，将标定结果截图。2、请画出尺寸检测流程，保存程序，将检测结果截图，并填写下表。要求：每个孔测量3次，取平均值。圆孔尺寸测量表圆A圆B圆C圆D半径圆心X圆心Y半径圆心X圆心Y半径圆心X圆心Y半径圆心X圆心Y第一次测量值（mm）第二次测量值（mm）第三次测量值（mm）平均值（mm）半径偏差（mm）合格性分析3.1.2缺陷检测及目标检测实验一、实验目的二、实验内容三、实验原理四、实验设备五、实验步骤六、实验结果及分析1、请给出实验原图像及直方图，给出直方图均衡化后图像及直方图。请画出缺陷检测流程，保存程序及缺陷模板，将检测结果截图，并填写下表。零件缺陷检测结果实际缺陷数量检测缺陷数量合格性分析缺陷检出率零件1零件2零件33.2多维度运动台基本运动功能设计一、PLC选型二、PLC端子接线三、外部接线图设计四、顺序功能图五、梯形图

4基于机器视觉和PLC的多维运动台控制系统设计与实践4.1控制方案设计4.2系统程序设计4.3系统调试及运行结果将任意一次自动抓取过程截图，包括系统软件计算结果、工件到位、机械臂抓取。工件位置（mm）抓取是否成功