基于激光三角法的汽车钣金件密封胶条检测系统设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1 选题的背景

目前随着车辆制造业的迅猛发展，企业与用户针对汽车钣金件的制造与装配过程提出了更高更严苛的性能要求。为满足其需求，密封胶粘结技术作为汽车制造业中重要的辅助制造方式，得到了广泛的应用与发展。密封胶粘结技术是采用密封胶或胶结剂将重要零部件相互连接形成密封面^[01]。密封胶凭借其紧固结构，密封防尘，隔振降噪、隔水防锈等性能，不仅能简化钣金件的装配工艺，还能提升零部件品质与性能，所以在汽车焊接、总装过程中起重要作用。据统计，目前我国轿车、中型车与大型车平均每车的密封胶用量分别为20kg，16kg，22kg^[02]，由此可见密封胶的适用性。

密封胶表面的轮廓形状是影响密封胶性能的关键性因素，因此对密封胶截面轮廓检测显得尤为重要。目前在实际生产过程中，传统的三维轮廓测量存在以下问题：（1）接触式检测，探头检测精度高，但易损伤工件表面；（2）人工检测耗时耗力，作业效率低下；（3）检测质量受工作人员经验、精神状态等因素的影响；（4）工作重复，劳动强度大，造成企业人力资源的浪费，不利于汽车企业实现自动化。

然而随着信息技术与图像处理技术的高速发展，为解决工业中不断提出的更高精度、更高效率的检测要求，基于结构光技术的三维测量技术孕育而生。结构光系统采用外界人为、指定分布的照明光，在物体表面形成光场，结合三角测距原理将光场信息解算为深度信息，从而获得物体表面三维结构^[03],因此对比前者有以下优势：（1）非接触式测量，利用计算机视觉技术完成对工件表面轮廓的检测，不会造成工件的表面损伤与破坏；（2）测量精度高，运算量小，检测速度快，效率高，大幅度减少企业的人力成本，推进企业的自动化；（3）灵活度高，可以根据不同生产环境选择不同硬件设备，运用不同算法实现检测。该方法的缺点是可能存在光线遮挡、检测系统易受环境光影响、设备成本高，不易携带等问题。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 设计的基本内容

（1）完成基于激光三角法的胶条质量检测系统软件方案设计，主要包含软件模块设计、人机交互界面设计、开发调试等工作。

（2）完成系统的硬件的分析选型，硬件平台的搭建；

（3）完成工业相机的标定，激光的光平面的标定和移动位姿的标定，并建立相对应的数学模型。

3. 研究计划与安排

第1-2 周：完成文献调研；

第3-4 周：完成开题报告和英文翻译；

第5-6 周：完成总体方案设计；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]薛振荣,李宗.车用密封胶与胶黏剂概述[j].化学推进剂与高分子材料,2017,15(04):43-46.

[2]丁少闻,张小虎,于起峰,杨夏.非接触式三维重建测量方法综述[j].激光与光电子学进展,2017,54(07):27-41.

[3]朱则刚.车用化学胶粘剂/密封胶及其粘接技术[j].聚氨酯,2013(08):46-51.