HIR直线轴承SW4UU-AJ SW8UU-OP SW10LUU
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SW-AJ型（英制系列） NB型号
SW4UU-AJ SW6UU-AJ SW8UU-AJ SW10UU-AJ SW12UU-AJ SW16UU-AJ
SW20UU-AJ SW24UU-AJ SW32UU-AJ
SW-OP型（英制系列） NB型号
SW8UU-OP SW10UU-OP SW12UU-OP SW16UU-OP SW20UU-OP SW24UU-OP
SW32UU-OP
SW-L型（英制系列） NB型号
SW4LUU SW6LUU SW8LUU SW10LUU SW12LUU SW16LUU SW20LUU
SW24LUU SW32LUU
RA5008UUCCOP5 RA6008UUCCOP5 RA7008UUCCOP5 RA8008UUCCOP5 RA9008UUCCOP5 RA10008UUCCOP5
RA11008UUCCOP5
RA12008UUCCOP5 RA13008UUCCOP5 RA14008UUCCOP5 RA15008UUCCOP5 RA16013UUCCOP5
RA17013UUCCOP5
RA18013UUCCOP5 RA19013UUCCOP5 RA20013UUCCOP5
HIR直线轴承SW4UU-AJ SW8UU-OP SW10LUU 近幾年在先輩制造技能範疇，網絡化制造成爲研究的***
點。一些高校爲了餍足先輩制造技能教***的
必要，創建了CAD/CAM實行室和數控***床實行室。以設立在我校的江蘇省數控技能教***實行中間爲
例，該中間擁有用于計劃NC步調、加工圖紙和三維建模等的局域網以及各個孤獨的數控加工配置。
門生存劃不壞的NC步調只能議決軟盤拷貝到加工配置上去，效率低下。各個加工配置的加工進程不
能
被***理員所相識，缺乏一種控制***制。怎樣利用網絡技能，並根據有效的集成***制，***數控配置和
CAD/CAM局域網集成起來，終構成一個***端順應網絡制造的實行環境，是一個急需***理的問題。本
文構建了網絡化制造實行體系，對體系的信息交互模型成果作了分析，對網絡化制造實行體系的***
鍵技能——任******理和配置***控作了***辟研究。
1 網絡化制造實行體系的布局
w
圖1 體系網絡布局
HIR直线轴承SW4UU-AJ SW8UU-OP SW10LUU 體系網絡化布局 本實行體系的布局見圖1。它由三部門
組成：計劃子網、***事器、配置子網。計劃
部門（CAD/CAM實行室）的局域網稱爲計劃子網。配置子網由底層的各個加工配置用Ethernet網連
接而成。底層配置選用有代表性的數控配置(或制造體系)，它們是：柔性生産*** (其***控軟件基于
組態王5.1計劃)、加工中間(接納PC數控體系)、數控銑床和數控車床(均接納西門子802D數控體系)
。底層配置可擴充。
計劃子網與配置子網用***事器作爲一個網***連接起來，形成網絡化制造實行體系。網絡化制造進程
如下：***理***能部門接到******後，議決網絡下達任***到計劃部門，計劃部門對産品舉行工程計劃和
工藝計劃，然後議決網絡反饋到***理***能部門。包***理部門考核後，認爲計劃方案可行，議決網絡
***事器下達任***到配置子網實施加工。***事器根據車間的實際生産環境，議決網絡***任***分配到各
個加工配置。網絡化制造實行體系中的***事器完成任***調治(作***調治)、作******理、配置***控、設
備***理、網絡通信***事等成果。此中任***調治和配置***控是核心。
1
圖2體系信息交互模型
HIR直线轴承SW4UU-AJ SW8UU-OP SW10LUU 信息交互模型 體系中計劃方、調治方(***事器)、配置方
(實行方)的信息交互模型如圖2 所示。
計劃方 計劃人員(門生)完成産品計劃並生成NC步調後，同時確定該任***的狀態(分緊急、平凡)、
任******理懲罰時間(即該NC步調加工工件時所用時間)、任***完成時間 (即零件的交***期)、完成該
任***
所需的加工配置(數控銑床、數控車床、加工中間、柔性生産***)。啓動計劃方的任******送軟件，***
任***屬性(狀態、***理懲罰時間、完成時間、加工配置)和對應的NC步調***送到調治方。
調治方 運行在***事器上的調治方軟件繼承各個計劃客戶******送來的加工任***，同時確定該任***的
全部屬性。調治方按調治戰略爲每個加工配置創建一個任***行列步***。任***調治戰略爲：按任***的
狀態
，緊急的排前，平凡的排後；按繼承的時間，先來的排前；按***理懲罰時間，短的排前；按完成時
間，
急迫的排前。
配置方(實行方) 配置方在一個任***完成以後，向調治方申請下一個任***，等任***下***後，配置方
軟件***提示“有新任***下***”，並給出NC步調的存儲路徑和別的相幹信息，向調治方返回一個確認
信息。
1
圖3 計劃方軟件流程
1
圖4 調治方與計劃方通信軟件流程
1
圖5 調治方軟件界面
2 網絡化制造實行體系要害技能***辟
HIR直线轴承SW4UU-AJ SW8UU-OP SW10LUU 任***調治和配置***控是網絡化制造實行體系實現的要害
技能。其成果軟件用VB6.0 實現。
任***調治模塊的***辟 由體系信息交互模型知道，信息從計劃方到配置方，涉及任******送、任***排
***、任***繼承三階段，以是任***調治涉及計劃方、調治方和配置方。下面分三方面敘述任***調治軟
件***辟。
計劃方軟件***辟 計劃方軟件也稱“任***傳送器”，向調治方***送顛末封裝的作***。封裝的作***內
容包羅：任***狀態、任******理懲罰時間、任***完成時間、任***加工配置、NC步調的存儲路徑。計劃
方軟
件流程如圖3。
調治方軟件***辟 調治方軟件是任***調治模塊的核心，包羅：調治方和計劃方的通信、調治方與設
備方的通信、作***調治(作***分檢、行列步***插入、行列步***排序)和生存作***行列步***等。下面以
調治方與計劃
方通信模塊爲例介紹軟件計劃事情進程：首先是******通訊端口，等候計劃方客戶***的連接；計劃方
客戶***連接到調治方後，就***始傳送文件，此時調治方繼承計劃方客戶******送過來的文件，並且把
文件存到設定的目錄；接下來就封裝作***信息並***其存入動態數組，等候調治；後向計劃方客戶***
***送確認信息，以確認已經繼承完作***。別的模塊的實現由于篇幅有限不再介紹。調治方和計劃方
的通信軟件流程如圖4，調治方軟件界面如圖5所示。
配置方軟件***辟 配置方軟件緊張完成任***的申請和繼承，又稱“ 任***申請器”，配置方軟件流程
如圖6所示。
1
圖6 配置方軟件流程
HIR直线轴承SW4UU-AJ SW8UU-OP SW10LUU 配置***控模塊的***辟 配置***控指***事器端對遠程加工配
置的***控，接納客戶/***事器模式。遠程***
控議決屏幕截取、坐標轉換法實施。客戶端不停地把屏幕圖像***送到***事器端，並汲取來自***事器
端的鼠標操作下令；***事器則表現客戶端的屏幕圖像，在用戶點擊圖像時，獲取其鼠標坐標，經轉
換後***送到客戶端。***事器與遠程配置方(客戶)的 TCP連接用VB6.0中的Winsock控件編程實現。服
***器端步調先運行，在指定的端口舉行偵***，當客戶提出連接懇求時，則創建兩者之間的連接。服
***器***出“***始***控”下令時，客戶端調用API函數截取整個屏幕，生存爲BMP位圖文件，並把其文
件大小(字節數)***給***事器。由于屏幕的辨別率和顔色值牢固時，生存下來的位圖文件的大小也固
定，故只需***送一次文件大小即可。***事器收到以後***給客戶一個確認信***，客戶才***始***送位圖
文件的內容。由于位圖文件較大，Winsock控件能自動把它分成多個數據包***送。***事器在汲取完
整個位圖文件後，再***給客戶一個確認信***，客戶再***始下一個屏幕圖像的***送，******重複實現屏
幕圖像的不停傳送。***事器汲取到位圖文件後，表現在一個圖片框裏，用戶可以在這個圖片框裏模
擬點擊客戶***的屏幕。客戶端要對***事器端的鼠標點擊孕育産生相應，必須調用API函數在相應的
點擊
位置孕育産生模擬鼠標***亂。這涉及到的API函數有兩個，一個是SetCursorPos，該函數用來設置
鼠標
指針在屏幕像素坐標體系中的X、Y位置。另一個是mouse-event，該函數用來孕育産生模擬鼠標***
亂。
焊接生産自動化、智能化已經成爲焊接技能生長的緊張偏向。在焊接智能化進程中，傳感器的應用
是要害技能之一，此中光***傳感器***精度高，動態相應快，信息豐富，是現在研究多的傳感器之
一。圖像傳感具有非打仗性的特點且受焊接***弧、***磁場滋擾小，在焊接範疇得到了普遍應用，爲
實現焊接操作自動化提供了有力本事。CCD等視覺傳感器的小巧體積和低自制格也使得其工***應用
成爲大概。現在視覺傳感和圖像***理懲罰技能已普遍應用到焊縫辨認、熔池動態智能控制、焊縫跟
蹤、
預測焊接構造、布局及性能等方面[1-3]。
HIR直线轴承SW4UU-AJ SW8UU-OP SW10LUU 要想利用視覺技能辨認焊縫或提取熔池特征舉行焊縫
***、熔透控制等，此中一個緊張的步驟就
是提取焊縫大概熔池的特征參數。如在一幅工件圖像上，焊縫和形成焊縫的工件的灰度是不連續的
，因此，在工件圖像上焊縫體現爲一條邊緣。對付熔池圖像，熔池和***弧的灰度差異也體現在圖像
邊緣上，應聲了熔池的形狀特征。故邊緣是一個緊張的特征量。Poggio等[4]定義邊緣檢測爲“主
要是灰度***革的度量、檢測和***”。邊緣與圖像中物體的邊界有***但差異。要利用光***傳感和圖
像***理懲罰技能來舉行焊接智能化，焊縫或熔池邊緣的提取是一個必須的進程。
1959年,文獻上早提到邊緣檢測[5]。1965年L. G. Roberts早***始體系研究邊緣檢測［6］。以後
每年都市出現許多***于邊緣檢測的文章，緊張的文章多數頒***在IEEE Trans. On Pattern
Analysis and Machine Intelligence，CVGIP: Image Processing，IEEE Trans. On Image
Processing，Journal of the ACM等上。只管已有成千上萬的邊緣檢測要領，但是沒有一種要領具
有通用性和普遍的順應性，能直接拿來用在某種特定的應用上，因此探索已有算法的特點***明得當
焊接特點的算法和生長新的算法來用于焊接進程具有肯定的現實意義。
1.焊縫邊緣範例特點分析
在圖像***理懲罰理論中[7]，圖像邊緣點大概對應差別的物理意義。根據對應的差異物理意義可
以***
邊緣分爲如下4類(如下圖)：
1
圖 圖像邊緣範例
（1）1類邊緣。如圖1中標爲1的邊緣***，1類邊緣爲兩個差異曲面的或平面的交***，該點***物體表
面的法***偏向不連續，在1類邊緣***的兩邊，圖像的灰度值有顯著得***革。
（2）2類邊緣。2類邊緣***是由質料範例差異或顔色差異孕育産生的。上圖中由兩種差異質料組成
，由
于它們對光的反射系數差異，使2邊緣***的兩側灰度有顯著***革。
（3） 3類邊緣。3類邊緣***是物體與背景的分界限。如上圖中圓柱上有兩條3類邊緣***，一樣平常
稱爲
外表面***。在3類邊緣點上，三維物體外貌的法***偏向是連續的，出現邊緣點是由于從肯定視角看
物體時，3類邊界點是物體與背景的接壤***。由于物體與背景在光照條件與質料反射系數等方面差
異很大，因此在3類邊緣兩側，圖像的灰度也有顯著***革。圖中標以3′的邊緣，既是物體與背景的
接壤***，也是物體上外貌法***的不連續***，但引起它兩側灰度躍***的緣故原由是前者。
（4）4類邊緣。4是陰影引起的邊緣。由于物體外貌某一部門被另一物體遮擋，使它得不到光源的
照射，從而引起邊緣點兩側灰度值有較大的差異。
HIR直线轴承SW4UU-AJ SW8UU-OP SW10LUU 對付焊前的接縫而言，***論是對接焊縫、帶坡口的焊
縫大概搭接的焊縫都體現爲兩個明顯的邊緣
，對搭接而言可以看作是邊緣的重疊。而對付焊接熔池體現爲一個明顯的邊緣表面，對應于熔池形
狀。同時焊接環境較爲龐大，不壞比焊件外貌的不劃一性（劃痕、氧化色、標志、油汙等等），又
如
弧光的滋擾。對付像鋁這樣的強反射工件，還存在光的反射，焊***等的倒影問題，使得辨認非常困
難。分析焊縫和熔池的這些特點，可以看出焊接環境的邊緣包羅上述的2，3，4類邊緣。在選用和
提出新的邊緣提取算法時必須思量這些因素的影響。
2.常用的邊緣提取算法及其在焊接環境辨認中的實用性
如前所述，邊緣提取的要領大抵可以分爲梯度檢測法（如Roberts算子、Prewitt算子和Sobel算
子等）、二階導數零交錯點檢測法、統計型要領、小波多尺度檢測、暗昧數***要領，另有數***形態
***、神經網絡、邊緣流法等檢測要領。這麽多算法只有針對特定的應用範疇時才***說哪種更不壞。
1986年 Canny[8]總結了以往理論和實踐的結果,提出邊緣檢測Canny三准則:不壞的檢測結果,不壞
的定
位另有對***一邊緣低重複相應，並給出了他們的數***表達式。下面聯合焊接環境的特點，分析明有
的邊緣提取算法對焊接環境辨認的實用性。
2.1微分算子
2.1.1梯度算子
梯度對應于一階導數，相應的梯度算子就對應于一階導數算子。對付一個連續函數f(x,y)，其在
(x,y)***的梯度定義如下：
1
梯度是一個矢量，其幅值和相位分別爲：
1
HIR直线轴承SW4UU-AJ SW8UU-OP SW10LUU 該算法必要對每一個象素位置舉行謀略，這樣運算量
很大，實際中每每接納小模板利用卷積運算
類似，Gx和Gy各自利用一個模板。常用的模板是Robert算子，較爲龐大的常用模板有Prewitt算子
、Sobel算子、Kirsch算子。而這幾種算子中其優劣取決于噪聲的布局，要是在每個點噪聲都是相
同的，那麽Prewitt算子是比力不壞的，要是靠近邊緣的噪聲是沿著邊緣的2倍，那麽Sobel算子是
比
較不壞的。
這樣梯度算子思量了幅度和偏向兩個參數。而在焊接環境的辨認中，我們盼望實時得到焊縫的信
息，同時又盼望能預測下面焊縫前進的偏向。以是梯度算子給我們提供了一種可行的要領。但是梯
度算子對噪聲敏感，這對付龐大的焊接環境來說，會辨認出許多僞邊緣。因此***獨接納梯度算子對
焊縫邊緣提取結果不理想。可以議決先對圖像做平滑以改進結果，會把一些靠在一起的邊緣平滑
失
，而且會影響對邊緣的***。用這些模板卷積後得到的邊緣大概是跨躍不壞幾個點而不是一個點，
因
此應該同時思量兩個因素，邊緣像素不但是要大于閥值，而且在梯度偏向上梯度的大小要大于它的
前者和它的後者，這個要領稱之爲非***值克制。
2.1.2 Laplacian算子
Laplacian算子是一種二階微分算子，其在數字圖像中的一樣平常表現情勢是：
1
此中 s 因此 f(m,n)爲中間的鄰點的聚集，但是4或8鄰點。可直接以1作爲邊緣象素灰度，也可把1
的象素作爲邊緣。
HIR直线轴承SW4UU-AJ SW8UU-OP SW10LUU 梯度算子和 Laplacian 算子對噪聲都比力敏感。對此
可以在做邊緣提取前先用鄰域平均法做平
滑***理懲罰，同時可以用高斯形二維低通濾波器對圖像舉行濾波，然後再作Laplacian邊緣提取。
這就
是常用的Laplacian-Gauss算子。在焊接工件上有許多噪聲點，而微分運算對那些孤獨的噪聲點有
“擴散”作用，尤其是Laplacian算子，不光擴散而且強度顯著增大。以是在微分算子檢測邊緣之
前不壞打掃噪聲。而對付對接的焊縫，當間隙較小時其邊緣特征表現爲細直***，微分運算後會***寬
。
由于梯度算子可以檢測圖像邊緣的偏向，更得當于焊接環境的辨認。 2.2 小波多尺度邊緣檢測方
法[9][10]
小波***動可以普通的明白爲：***原始的信***和小波函數的左端舉行比力，求出兩個函數的相似性
系數，然後***小波函數右移一個小波函數的距離，舉行比力和謀略，直至完成整個信***的運算；這
樣得到一個尺度下的小波系數。***小波函數膨脹，重複上述進程，得到一系列尺度下的小波系數。
圖像中的突***點是分析圖像時的要害特征，通常便是感興趣的邊緣特征。邊緣檢測便是從小波系數
的***革梯度偏向上找到階躍的突***點。爲了檢測到圖像中大目的布局的邊緣和細節特征，研究者提
出了多尺度邊緣檢測的觀點，即在大尺度上檢測出目的的大邊緣，在小尺度上檢測到目的細節。相
***理論可參見文獻[9][10]。該要領是當前圖像***理懲罰中的***點之一，具有較不壞的生長出息。
已有文
獻***其應用到焊接熔池圖像的***理懲罰中[10]。
對焊接環境來講，該要領具有較不壞的順應性，可以對工件大概熔池從大尺度上搜刮出目的，然
後
提取出感興趣的細節。
2.3 數***形態***要領[11]
數***形態***是研究數字影像形態布局特征與快速並行***理懲罰要領的理論，是議決對目的影像的
形態
***動實現布局分析和特征提取的目的。數***形態***以圖像的形態特征爲研究東西，它的緊張內容是
計劃一整套觀點、***動和算法，用來形貌圖像的根本特征和根本布局，也便是形貌圖像中元素與元
素、部門與部門間的幹系。圖像中東西及圖像特征直接取決于形狀，數***形態***的目的是在時域空
間研究形狀，以是形態***實用于圖像***理懲罰。形態運算中的腐化、膨脹、***、閉是基于聚集的運
算。
HIR直线轴承SW4UU-AJ SW8UU-OP SW10LUU 在這些運算中布局元素具有非常要害的作用，它調解圖
像特征***動的多少布局。借助形態運算可以
引入圖像邊緣檢測算子。數***形態***中的膨脹和腐化運算有著很直觀的多少背景,它們可以使被***
理的圖像在肯定偏向上增厚或減薄,原圖像與這兩種運算的差則可以用作***的邊緣檢測,即或便
可檢出圖像的邊緣。別的，形態***要領還可以議決自順應要領對所獲圖像邊緣舉行修正，漸漸驟整
布局元素窗口尺寸，到達有效增強暗昧邊緣並恰當消除噪聲影響的目的。
2.4***象素邊緣檢測算法
HIR直线轴承SW4UU-AJ SW8UU-OP SW10LUU 上述這些邊緣檢測算法都是在象素級上舉行，***象素
邊緣檢測是指***邊緣相近的象素分析，從而
精確確定邊緣地點。***象素邊緣檢測***圖像數據映射到有9個參數構成的Hilbert空間，從而確定邊
緣參數。Ghosal和Mehrotal初次提出了利用Zernike矩（Zernike Moments ZMs）來檢測***象素邊緣
，在他們的算法中對邊緣創建了理想的階躍灰度模型，議決謀略圖像的三個差異階次的ZMs，把理
想階躍灰度模型的4個參數映射到三個ZMs中，再議決這三個ZMs來謀略出邊緣地點直***的參數，從
而確定出邊緣的***象素級坐標。李金泉[12]對ZMs算法舉行了較爲深入的研究，並指出其不夠之***
並提出了相應的革新算法，***其應用于焊縫辨認中，檢測的邊緣具有精度高、自細化邊緣和抗滋擾
性強等不壞***。
在順銑時，銑刀旋轉的偏向與事情台的進給偏向雷同。刀具從工件的表層切入，那邊的切屑厚度大
。臥銑時切削力會孕育産生一個夾緊力，它的偏向是朝著事情台的。
必須確認***床的絲杆沒有間隙，這點很緊張。通常，順銑産品外貌光潔度，並提高刀具壽命。
1
HIR直线轴承SW4UU-AJ SW8UU-OP SW10LUU 在逆銑時，銑刀旋轉的偏向與事情台的進給偏向相反。
因此刀具從切削層厚度爲零***切入，漸漸增
大而到大厚度***切出。這種要領在某些條件下***導致刀具磨損加快。逆銑在銑削***軋表層硬化的***
和帶外貌氧化層的***時是有