【正文】 sition of hole whether is right using the micrometer . This approach relies serious on the workers, reliability and efficiency is low and does not meet the demand of modern industrial production. To overe these shortings, improve productive efficiency, designed a automatic equipment which is base on image processing techniques. First, making a brief introduction to the basic structure of the girder basic strukture,digital image processing technology and vehicle inspection technology, then detailedly introduce the holistic design proposal of the testing equipment and make the desigen of equipment and the control system. The control system uses s7200 series PLC of SIEMENS’PLC s7200 to achieve the automation of the detection process, and uses the hydraulic system to control some of the ponents. The automatic detection device is simple to operate, high reliabilitiy and pricision,greatly improved production efficiency. Keywords： Girder, Automaticalliy detected, PLC, Hydraulic system 目 錄 1 前 言 ............................................................. 1 縱梁概述 ........................................................ 1 1． 2 數(shù)字圖像處理技術(shù)簡(jiǎn)介 ........................................... 1 1． 3 汽車檢測(cè)技術(shù)概述 ............................................... 2 國(guó)外汽車檢測(cè)技術(shù)發(fā)展概況 ................................... 2 國(guó)內(nèi)汽車檢測(cè)技術(shù)發(fā)展概況 ................................... 4 1． 4 課題的提出與主要任務(wù) ........................................... 5 課 題的提出 ................................................. 6 課題的主要任務(wù) ............................................. 6 2 總體設(shè)計(jì)方案 ........................................................ 6 縱梁拍攝方式的選擇 .............................................. 7 攝像小車的設(shè)計(jì) .................................................. 8 小車運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn) ............................................. 8 電機(jī)的選擇 ................................................. 9 攝像機(jī)高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ..................................... 9 底座的設(shè)計(jì) ...................................................... 9 液壓系統(tǒng)原理 ................................................... 11 換向方式選擇 .............................................. 11 調(diào)速和調(diào)壓方式設(shè)計(jì) ........................................ 11 其他輔助元件 .............................................. 11 液壓系統(tǒng)原理圖 ............................................ 12 系統(tǒng)控制方案設(shè)計(jì) ............................................... 12 控制器的選擇 .............................................. 12 控制對(duì)象的確定 ............................................ 13 控制過程設(shè)計(jì) .............................................. 13 3 硬件部分設(shè)計(jì) ....................................................... 13 攝像小車設(shè)計(jì) ................................................... 13 機(jī)架的設(shè)計(jì) ................................................ 14 攝像機(jī)支架設(shè)計(jì) ............................................ 16 伺服電機(jī)的 選用 ............................................ 20 齒輪齒條設(shè)計(jì) .............................................. 22 底座設(shè)計(jì) ....................................................... 26 滑臺(tái)的設(shè)計(jì) ................................................ 26 支撐板 的設(shè)計(jì) .............................................. 27 液壓元件的選擇 ................................................. 28 液壓缸的計(jì)算與選擇 ........................................ 28 液壓泵的計(jì)算與選擇 ........................................ 29 管道尺寸的確定 ............................................ 30 液壓油箱容積的確定 ........................................ 31 4 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及編程 ................................................. 31 主要結(jié)構(gòu)與工作方式 ............................................. 31 檢測(cè)裝置的控制要求 ............................................. 32 I/O 分配 ........................................................ 33 硬件配置 ....................................................... 34 程序設(shè)計(jì) ....................................................... 35 設(shè)計(jì)總結(jié) .............................................................. 39 致 謝 .............................................................. 40 參考資料 .............................................................. 41 長(zhǎng)春工程學(xué)院 2021屆畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 1 1 前 言 縱梁 概述 汽車縱梁是汽車中承受車身及汽車有效荷載的基礎(chǔ)構(gòu)件之一，被稱為汽車的脊梁。汽車制造行業(yè)中，縱梁的生產(chǎn)工藝一般為落料沖孔（鉆孔 ）成形。 圖像處理最早出現(xiàn)于 20世紀(jì) 50年代，當(dāng)時(shí)的電子計(jì)算機(jī)已經(jīng)發(fā)展到一定水平，人們開始利用計(jì)算機(jī)來處理圖形和圖像信息。在汽車發(fā)展的早期，人們主要是通過“ 望 ” 〔眼看 )、 “ 聞 ” (耳聽 )、 “ 切 ”( 手摸 )的方法，憑借 維修人員 的經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)汽車的故障并作有針對(duì)性的修理。雖然檢測(cè) 、診斷設(shè)備和儀器結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，測(cè)試精度也不高，但已從過去的人工定性檢查進(jìn)化為設(shè)備 、儀器長(zhǎng)春工程學(xué)院 2021屆畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 的定量檢測(cè)，從現(xiàn)場(chǎng)或路試發(fā)展為相關(guān)性臺(tái)架的試驗(yàn)。 第 2 個(gè)階段 這個(gè)階段是單機(jī)機(jī)電一體化一計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)化階段 。隨著電子計(jì)算機(jī)應(yīng)用技 術(shù)的發(fā)展， 汽車檢測(cè)設(shè)備向智能化方面發(fā)展 ， 出現(xiàn)了一些具有智能化功能的檢測(cè)設(shè)備， 它們能對(duì)設(shè)備本身和汽車技術(shù)狀況進(jìn)行檢測(cè)，并能判斷出故障發(fā)生的部位， 引導(dǎo)維修人員迅速排除故障。 第 4 個(gè)階段 長(zhǎng)春工程學(xué)院 2021屆畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 4 這個(gè)階段是汽車檢測(cè)、診斷技術(shù)已發(fā)展到車載自診斷系統(tǒng)及汽車故障診斷專家系統(tǒng)階段車載自診斷系統(tǒng)一般是作為汽車結(jié)構(gòu)的組成部分，利用安裝在汽車內(nèi)各個(gè)部位的傳感器，將汽車的主要技術(shù)狀況經(jīng)常地、自動(dòng)地向駕駛員顯示。 國(guó)內(nèi)汽車檢測(cè)技術(shù)發(fā)展概況 我國(guó)汽車檢測(cè)技術(shù)的研究和開發(fā)起步較晚， 進(jìn)人 60年代開始研究汽車檢測(cè)技術(shù) ， 為 了滿足汽車維修的需要，當(dāng)時(shí)由交通部主持進(jìn)行了發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸漏氣量檢測(cè)儀、點(diǎn)火正時(shí)燈等檢測(cè)儀器的研究。我國(guó)汽車保有量迅速增加， 汽車的運(yùn)行安全性、經(jīng)濟(jì)性和排放污染已成為人們?cè)絹碓街匾暤纳鐣?huì)問題， 于是汽車的安全、 節(jié)能和環(huán)保逐漸提到政府有關(guān)部門的議事日程，因而促進(jìn)了汽車檢測(cè)與診斷技術(shù)的發(fā)展。經(jīng)過 2年的推廣試驗(yàn)，首批推薦了部分國(guó)產(chǎn)檢測(cè)、診斷設(shè)備及操作要點(diǎn)， 車輛技術(shù)狀況的診斷方法，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷實(shí)例等 在單臺(tái)檢測(cè)設(shè)備研制成功的基礎(chǔ)上，交通部從 1980年開始有計(jì) ’ 劃地在全國(guó)公路運(yùn)輸和車輛管理部門籌建汽車檢測(cè)站，檢測(cè)內(nèi)容以汽車的安全性能檢測(cè)為主。到 80年代中期，由于汽車監(jiān)理工作由交通部轉(zhuǎn)由公安部主管，原來車管所的汽車檢測(cè)站也一并劃歸公安車管系統(tǒng)。 20多年來，汽車檢測(cè)、診斷設(shè)備得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步和發(fā)展，截止 2021年底，設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)達(dá) 1000多家，產(chǎn)品有 11000多個(gè)品種， 2800 多個(gè)規(guī)格型號(hào)。在汽車檢測(cè)方面，傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù) 完全依靠技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)故障或缺陷， 然后對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性的維修。 現(xiàn)代汽車檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)有很多，主要包括以下幾個(gè)方面： （ 1） 由于采用了自動(dòng)化控制技術(shù)，使檢測(cè)過程簡(jiǎn)單、迅速； （ 2） 依靠計(jì)算機(jī)分析檢測(cè)數(shù)據(jù)，是檢測(cè)結(jié)果更為準(zhǔn)確翔實(shí)； （ 3） 檢測(cè)精度高； （ 4） 可進(jìn)行定量分析，使人們能更加詳細(xì)的了解產(chǎn)品信息。 汽車縱梁在汽車 結(jié)構(gòu)有著重要的作用，被稱為汽車的脊梁。 [1]這種檢測(cè)方式嚴(yán)重依賴人工，可靠性不高，效率不高，不適應(yīng)現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的需要。它可在 振動(dòng) 強(qiáng)烈的環(huán)境下進(jìn)行滿足精度要求的檢測(cè)。 [3]這么長(zhǎng)的物體要一次拍攝下圖像是不大可能的，且這時(shí)處理的精度也是問題了。 （ 2） 使用一個(gè) 攝像機(jī) ，讓縱梁和 攝像機(jī) 之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，到達(dá)指定位置就拍攝一幅長(zhǎng)春工程學(xué)院 2021屆畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 8 圖像。為實(shí)現(xiàn)上述方案，系統(tǒng)應(yīng)由圖像傳感器組成的攝像模塊、高速圖像采集模塊和運(yùn)動(dòng)模塊以及計(jì)算機(jī)組成。 作為檢測(cè)裝置的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)其作用是：通過小車沿著縱梁做直線運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)車載 攝像機(jī) 和縱梁之間 的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)縱梁的拍攝。 方案三： 齒輪 齒條式 在小車車上安裝電機(jī)，并在電機(jī)上安裝齒輪，在