汽车影像环视控制器自动点胶与测试系统设计【字数：18523】
汽车影像环视控制器自动点胶与测试系统设计[160515201820347x]
汽车影像环视系统是汽车辅助驾驶领域的最新技术，它的出现极大的改善了用户的驾车体验与行车安全性。而影像环视控制器作为该系统的核心部件，其生产与测试工艺的优劣会直接影响该系统的稳定性与可靠性。汽车影像环视控制器工作时会进行大量的图像运算，这势必会导致芯片位置区域发热严重，因而对芯片位置进行散热点胶与点胶质量测试显得很有必要。然而，国内大部分生产厂商面对这一问题时大多采用人工点胶与人眼目测，这种方法严重受限于人的主观因素影响，无法保证控制器的稳定性与安全性。如果采用机器自动点胶，同时采用视觉系统进行胶水测试，将极大的改善产品质量，同时提高生产效率。本课题基于虚拟仪器技术设计了一套汽车影像环视控制器自动点胶与测试系统，用于汽车影像环视控制器芯片散热点胶与胶水测试。该系统通过在XYZ轴各使用三个电缸来控制点胶轨迹，采用伺服电机来控制出胶速度。同时为了保证点胶的质量，本系统增加了胶水的图像测试功能。测试时上位机通过Baslar工业相机作为图像采集媒介，使用LabVIEW的视觉开发模块实现对胶水的面积、边距和断胶等缺陷进行测试，测试的结果会保存到数据库中，当出现不合格的产品时系统自动打开NG箱并提示操作员将不合格产品放入该箱内。汽车影像环视控制器自动点胶与测试过程均由设备自动完成，在解放操作员双手的同时也为企业提高了生产效率。本文从项目的需求分析、系统方案设计、系统硬件设计、系统软件设计、系统调试运行等方面进行了详细的介绍。本文所设计的系统已经交付客户使用，实践证明，本系统能高效、安全且稳定地进行汽车影像环视控制器的自动点胶与测试，自动化的工作流程极大地缩短了汽车影像环视控制器产品生产周期、降低生产成本，具有很好的应用前景，并且在自动化检测领域具有一定的应用参考价值。目录
1.绪论 1
1.1课题研究的背景和意义 1
1.2课题的国内外研究现状 1
1.3课题研究的主要内容 2
1.4论文的组织结构 3
2.系统总体方案设计 5
2.1产品介绍与需求分析 5
2.1.1产品介绍 5
2.1.2系统需求分析 6
2.2系统总体方案设计 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
6
2.3子系统方案设计 9
2.3.1供电系统方案设计 9
2.3.2点胶系统方案设计 9
2.3.3视觉测试系统 10
2.3.4异常报警系统设计 10
3.系统硬件设计 11
3.1系统硬件选型 11
3.2系统主要硬件 11
3.2.1 工业控制计算机 11
3.2.2工业相机、镜头、光源 12
3.2.3电缸 13
3.2.4伺服电机 15
3.2.5 数据采集卡 17
3.2.6运动控制卡 19
3.2.7 条码枪 20
3.3安全电路硬件设计与选型 21
4.系统软件设计 24
4.1软件总体设计方案 24
4.2系统主程序设计 25
4.2.1主程序界面设计 25
4.2.2主程序设计 26
4.3自动模式程序设计 26
4.3.1自动测试界面设计 26
4.3.2自动测试模式程序框图设计 27
4.4手动模式设计 32
4.4.1手动操作界面 32
4.4.2手动程序设计 33
4.5数据查询设计 34
4.5.1数据查询界面设计 34
4.5.2数据查询程序设计 35
4.6用户管理设计 36
4.6.1用户管理界面设计 36
4.6.2用户管理程序设计 36
4.7视觉测试软件设计 37
4.7.1图像预处理 37
4.7.2图像分割 37
4.7.3胶水和凸台图像提取 38
4.7.4测试结果分析 39
4.7.5测试数据显示 39
5. 调试和运行结果 41
5.1硬件调试 41
5.2软件调试 41
5.3运行结果 42
6.总结和展望 44
6.1总结 44
6.2对环境及社会可持续发展的影响 44
6.3展望 45
参考文献 46
致谢 47
1.绪论
1.1课题研究的背景和意义
近年来，汽车行业发展迅速。与此同时，一种基于图像处理和机器视觉技术的汽车影像环视系统正在被广泛应用于汽车行业，它凭借着优越的辅助行车体验，正逐渐成为各大汽车生产厂商的标准配置。
汽车影像环视系统的核心部件是影像控制器，该控制器能对广角相机采集到的图像进行高速处理并实时传送到汽车的中控系统，在此过程中图像处理芯片会承受巨大的运算量，势必会导致芯片发热严重，因而需要在芯片位置增加点胶散热工艺，这样可以大大改善该系统的可靠性与安全性。
影像环视系统在汽车行业中的应用极大的改善了行车安全，同时也为用户带来了很好地驾车体验。然而，其庞大的市场需求也给相关制造行业带来了很大挑战，而影像控制器作为汽车影像环视系统的核心部件，其点胶工艺的好坏将直接影响产品质量。在传统生产的概念中，控制器的装配主要依赖人工来完成，其中的散热点胶与测试等步骤均通过操作员手动完成，存在着很多不可控的风险。因此迫切需要开发一种能对影像环视控制器进行自动点胶与检测的自动化系统，通过该系统可以有效地避免传统生产工艺中产品品质无法保证的缺点，从而提高产品的良品率，同时也为企业带来更大的利益。
1.2课题的国内外研究现状
由于汽车影像环视系统最早起源于欧美地区，因此欧美企业对于影像控制器自动点胶工艺的研究也最早，加之其伺服电机、精密机械以及控制技术相对成熟，这就使得这些国家在高精度自动点胶机的研发方面处于优势地位。这些点胶机往往具有独特的性能优势，它们使用伺服电机和电缸来实现多轴高精度定位、精准出胶。同时在控制方面也更加灵活，可以实现打点、走直线和圆弧等。但其缺点是价格太贵，成本太高，很难满足国内的一些中小型厂商的采购需求。
目前，随着汽车影像环视系统在国内的普及，很多本地企业对于影像控制器自动点胶机的研发投入也越来越多，国产点胶机也因此变得日趋成熟，并且已经可以满足部分客户的生产需求，这也使得市场竞争更加激烈，同时引起点胶机整体价格的迅速下跌。然而国内点胶机的精度相对较低，同时还会出现胶水不稳定的现象。因此一些对点胶精度很高的影像控制器生产企业往往会首选国外更先进的品牌点胶机，所以我国一些针对影像控制器的自动点胶机在精度和稳定性方面还有很大的改进空间。
王绍博在《汽车零部件产品开发流程改善研究》一文中详细地介绍了我国汽车行业的发展历程与方向。他指出，我国汽车行业虽然发展势头迅猛，但由于起步较晚，导致了很多方面并不完善。对汽车零部件研发的大量投入是驱动我国汽车行业飞速发展的决定性因素，同时缩短开发周期，提高零部件生产设备的研发投入是促使我国汽车行业不断领先的源动力。对自动点胶机的研究也一样，只有通过持续不断的研发创新，才能从根本上打破国外技术上的垄断地位[]。
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