課程設計(論文)課程名稱機械電子創新實踐學院機械工程學院班級學號學生姓名指導教師王欣威、孫龍飛2024年12月30日

課程設計任務書及成績學生姓名班級學號課程名稱機械電子創新實踐題目基于機器視覺的二維度旋轉工作臺設計與實踐1.設計與實踐內容：1）機器視覺系統設計，完成圖像采集、處理和工件識別，并與PLC進行通信傳遞識別信息。2）理解并掌握PLC和機器視覺在自動化控制中的應用，多維運動臺的運動控制原理，完成基于機器視覺和PLC的多維運動臺控制系統總體設計。3）基于LabVIEW進行相機圖像采集、預處理、標定和位置識別，實現目標追蹤與精確定位，并實現工件尺寸測量、缺陷檢測等檢測任務。4）利用博圖（TIAPortal）軟件編寫運動控制程序，實現多維運動臺的基本運動功能（如定位、相對運動、絕對運動和點動控制等）。5）系統集成與調試。利用視覺系統及多維度旋轉工作臺，模擬工件自動運輸及抓取系統，實現工件定位、跟蹤及抓取功能。2.設計與實踐要求：1）完成機器視覺基礎訓練。包括圖像采集、圖像預處理、目標檢測、工件尺寸測量、缺陷檢測等任務。同時，了解LabVIEW與PLC或其他硬件如何進行數據實時交互。2）根據多維工作臺控制方案，畫出端子分配圖和順序功能圖，編寫PLC運動控制程序，實現多維運動臺的基本運動功能（如定位、直線運動），并實現運動控制系統的仿真與調試。3）完成基于機器視覺的多維度工作臺運動控制系統的設計與調試。實現工件定位、位置控制、機械臂自動抓取等。4）完成說明書。上交視頻、各部分程序。3.工作計劃與進度安排:1）理解題目要求，查閱資料，確定設計方案2天2）機器視覺基礎訓練3天3）PLC梯形圖設計與調試3天4)基于機器視覺和PLC的多維運動臺控制系統設計與調試3天4）說明書撰寫2天5）驗收與答辯1天成績考評：1.出勤狀況及學習態度（）；2.創新實踐任務完成度（）；3.說明書質量，包括內容完整性、條理性（）；4.答辯中的表現（）。（A優秀；B良好；C中等；D及格；E不合格。）總評成績：指導教師：2024年12月30日專業負責人：2024年12月30日學院教學副院長：2024年12月30日 目錄

沈陽理工大學課程設計說明書創新實踐目的

2創新實踐內容和要求2.1創新實踐內容2.2創新實踐設備2.3創新實踐要求

3基礎實踐訓練3.1機器視覺基礎訓練3.1.1尺寸測量實驗目的二、實驗內容三、實驗原理四、實驗設備五、實驗步驟六、實驗結果及分析某零件尺寸如下圖所示。1、請給出標定板圖像，保存標定文件，將標定結果截圖。2、請畫出尺寸檢測流程，保存程序，將檢測結果截圖，并填寫下表。要求：每個孔測量3次，取平均值。圓孔尺寸測量表圓A圓B圓C圓D半徑圓心X圓心Y半徑圓心X圓心Y半徑圓心X圓心Y半徑圓心X圓心Y第一次測量值（mm）第二次測量值（mm）第三次測量值（mm）平均值（mm）半徑偏差（mm）合格性分析3.1.2缺陷檢測及目標檢測實驗一、實驗目的二、實驗內容三、實驗原理四、實驗設備五、實驗步驟六、實驗結果及分析1、請給出實驗原圖像及直方圖，給出直方圖均衡化后圖像及直方圖。請畫出缺陷檢測流程，保存程序及缺陷模板，將檢測結果截圖，并填寫下表。零件缺陷檢測結果實際缺陷數量檢測缺陷數量合格性分析缺陷檢出率零件1零件2零件33.2多維度運動臺基本運動功能設計一、PLC選型二、PLC端子接線三、外部接線圖設計四、順序功能圖五、梯形圖

4基于機器視覺和PLC的多維運動臺控制系統設計與實踐4.1控制方案設計4.2系統程序設計4.3系統調試及運行結果將任意一次自動抓取過程截圖，包括系統軟件計算結果、工件到位、機械臂抓取。工件位置（mm）抓取是否成功