10、3D工件毛刺定位、轨迹规划及微波辅助铸造技术研究

3D工件毛刺定位、轨迹规划及微波辅助铸造技术研究

在工业制造领域，3D工件的毛刺处理以及金属铸造工艺一直是关键环节。毛刺的存在会影响工件的质量和性能，而传统铸造方法也面临着诸多问题。下面将详细介绍3D工件毛刺检测与轨迹规划，以及微波辅助铸造技术的相关内容。

3D工件毛刺检测与轨迹规划

• 镜像设置与图像采集 ：采用由四个呈45度角放置的镜子组成的图像采集装置，在镜子上方固定高度处放置CCD相机来捕获图像。该设置可将3D毛刺转换为2D图像，图像分为五个部分，分别命名为Lt（左）、Rt（右）、Up（上）、Lo（下）和C（中心），这些部分用于识别和估计毛刺尺寸。
• 毛刺尺寸估计 ：通过CCD相机获取的图像来估计毛刺的厚度和高度。从二值化的Up、Lo、Lt和Rt部分图像中获取毛刺高度数据，采用单位矩阵扫描法。例如，对于尺寸为10×10的左部分图像，逐行扫描“1”的存在，若找到则计数器加“1”并保存到单独表格，最后确定表格中的最大值即为左部分的毛刺高度。对于Up和Lo部分，采用列扫描方式。
• 轨迹生成 ：利用毛刺的厚度和高度生成轨迹。使用基本的逆运动学方程计算ABB IRB 120机器人的滚动、俯仰和偏航。数据提取算法用于提取轨迹规划的数据点，具体步骤如下：
  1. 使用“Prewitt边缘检测算法”检测毛刺部分的内边缘。
  2. 考虑工具直径计算通过次数。
  3. 由于内边缘检测会出现多个边缘，采用闭合曲线拟合、平滑处理和回溯坐标消除等步骤确保准确的轨迹规划。